具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一实施方式中，一种基于FFT算法的双MEMS麦克风自动检测系统，包括主控模块、信号放大模块、麦克风模块及音频总线，主控模块生成正弦波信号，并发送至信号放大模块，信号放大模块将正弦波信号转换成音频数据，麦克风模块采集音频数据，主控模块通过音频总线获取麦克风模块的脉冲密度数据。需要说明的是，主控模块中设置有数模转换器及定时器，两者配合产生1KHz正弦波信号，信号放大模块用于放大信号以及驱动喇叭产生音频，麦克风模块用于收集音频，音频总线用于传输数据。

具体地，在一实施方式中，信号放大模块包括功放模块及喇叭模块，功放模块与喇叭模块连接，功放模块用于接收并放大正弦波信号，并驱动喇叭模块产生音频数据。需要说明的是，功放模块用于接收并放大正弦波信号，喇叭模块用于播放音频数据。

请参阅图2，一种基于FFT算法的双MEMS麦克风自动检测方法，包括如下步骤：

S101、主控模块生成正弦波信号，信号放大模块将正弦波信号放大后并输出音频，麦克风模块采集音频，主控模块通过音频总线获取麦克风模块的多个脉冲密度数据；

S102、主控模块判断各脉冲密度数据是否相同，若相同，则检查连线后，重新采集并判断各脉冲密度数据是否相同，若是，则生成双麦故障数据；若不相同，则将各脉冲密度数据进行分离，生成左麦数据及右麦数据，并判断左麦数据与右麦数据是否相同，若是，则生成右麦损坏数据；对左麦数据进行修改操作，生成待测左麦数据，并与右麦数据进行比对，若相同，则生成左麦损坏数据，若否，则分别将左麦数据及右麦数据进行转换操作，生成多个脉冲编码数据，并对各脉冲编码数据进行FFT计算操作，生成音频极值，将音频极值对应的频率值与所述正弦波信号的频率值进行比对操作，生成双麦正常数据。

为了更好地说明基于FFT算法的双MEMS麦克风自动检测方法的技术构思，具体地：

步骤S101、主控模块生成正弦波信号，信号放大模块将正弦波信号放大后并输出音频，麦克风模块采集音频，主控模块通过音频总线获取麦克风模块的多个脉冲密度数据。

需要说明的是，主控模块通过数模转换器及定时器配合输出1KHz的正弦波信号给功放模块，功放模块驱动一个1.5W的喇叭模块输出音频，主控模块通过音频总线以64KHz的采样频率读取MEMS麦克风的脉冲密度数据。当采集完2048个脉冲密度数据后，停止数据采集，停止音频播放。其中，可采集4096个数据，但是出于节省成本，采集2048个脉冲密度数据。

步骤S102、主控模块判断各脉冲密度数据是否相同，若相同，则检查连线后，重新采集并判断各脉冲密度数据是否相同，若是，则生成双麦故障数据；若不相同，则将各脉冲密度数据进行分离，生成左麦数据及右麦数据，并判断左麦数据与右麦数据是否相同，若是，则生成右麦损坏数据；对左麦数据进行修改操作，生成待测左麦数据，并与右麦数据进行比对，若相同，则生成左麦损坏数据，若否，则分别将左麦数据及右麦数据进行转换操作，生成多个脉冲编码数据，并对各脉冲编码数据进行FFT计算操作，生成音频极值，将音频极值进行比对操作，生成双麦正常数据。具体地计算操作具体为如下步骤：对各脉冲编码数据进行频率分辨率计算，同时生成查询请求。再具体地，计算操作具体为如下步骤：提取左麦数据，并对左麦数据进行移位处理。更具体地，比对操作具体为如下步骤：将音频极值对应的频率值与正弦波信号对应的频率值进行比对。

需要说明的是，主控模块对2048个脉冲密度数据是否均为同一个值，因为当双麦均没有正常工作时，数据线始终保持一个电平信号，若均为同一个值，则表示双麦都没有工作，此时主控模块会判断该语音采集板不正常，该异常情况可能是由语音板与检测系统接触不良导致，或语音板本身损坏导致，系统提示“请检查系统连接”，重新接入该语音板，主控模块开始第二次检测，若脉冲密度数据仍为同一值，判断该语音板损坏。当一只麦损坏，另一只良好，当采集损坏麦的数据时，会复制良好麦的数据。进一步地，若采集到的脉冲密度数据不为同一个值，将2048个脉冲密度数据分离出左右麦克风的各1024个数据，即左麦数据和右麦数据，左麦数据和右麦数据也为脉冲密度数据。若数据分离后左右麦克风的脉冲密度数据一致，则判定右麦克风已经损坏。若将左麦克风的左麦数据左移一位，左右麦克风的数据仍一致，则左麦克风发生损坏。若左右脉冲密度数据不相等，则分别将左右麦的脉冲密度数据转换成脉冲编码数据，64KHz的1024个脉冲密度数据得到16KHz的256个脉冲编码数据。对这256个数据作256点的FFT计算，则每点的频率分辨率为16000/256＝62.5Hz。对FFT后的数据，查找最大值，即上述的音频极值，因为我们播报的是1KHz的音频，所以最大值所对应的的索引值应为1000/62.5＝16。这里的索引值乘以上述的频率分辨率即为上述的音频极值对应的频率值，考虑到采样误差，则当最大值所对应的索引值在15～17，可判断为麦采集到音频频率与播放的频率一致，播放的频率指正弦波信号频率值对应的频率值，即该麦克风工作正常。如此，上述检测方式实现了自动化检测双MEMS麦语音采集板的良好性，相对于目前的检测方法，极大的提高了检测效率。同时使用FFT计算音频频率，根据音频频率去判断MEMS麦的工作性能，避免了外界噪音对检测结果造成影响。整套系统只需要一个MCU、功放、喇叭，成本低廉。

还需要说明的是，双MEMS麦共用一根数据线和时钟线，其数据格式组成如图3所示，左右麦克风的数据根据时钟电平依次排列。原始的2048个脉冲密度数据按上图方式，依次抽取数据，重新组合，可将原始混合脉冲密度数据分离出左右麦克风各自的脉冲密度数据。

进一步地，因为左右麦克风共用一根数据线，当采集其中一只麦克风的数据时，另一只麦克风的数据引脚为高阻状态，即这个不工作的麦克风不会影响到正在工作的麦克风数据。当一只麦克风发生损坏，那么这只麦克风的数据引脚永远为高阻状态，当去采集这只损坏的麦克风数据时，将会复制那只正常麦克风的数据。所以当左右麦克风数据一致，可判断其中一只发生损坏。根据图3，我们可得知，左麦克风的数据在时钟为高时变化，右麦克风在时钟为低时发生变化。我们设定音频总线采集时钟极性为高，即第一个采集到的数据为左麦克风的数据，若右麦克风损坏，则右麦克风复制前面左麦克风的数据，左右麦克风数据一样。若左麦克风发生损坏，则从第二个“L”数据开始，复制前面右麦克风的数据，将左麦克风的脉冲密度数据左移一位，左右脉冲密度数据将一样。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。