一种基于nextboard的声音采集系统设计
逻辑电路与FPGA应用-上海师范大学
上海高校示范性全英语教学课程建设
项目申报表
学校名称（公章）上海师范大学
课程名称（中文）逻辑电路与FPGA应用
（英文）Logic Circuit & FPGA Application
课程类别□专业基础课■专业课□基础课
课程对象（院系、专业）信息与机电工程学院电子信息工程
选用教材Verilog HDL: A Guide to Digital Design and Synthesis 开设学期第五学期
课程负责人杨敏
申报日期2016年3月
上海市教育委员会制
填写要求
一、以word文档格式如实填写各项，空缺项要填“无”。
二、表格文本中外文名词第一次出现时，要写清全称和缩写，再次
出现时可以使用缩写。
三、涉密内容不填写，有可能涉密和不宜大范围公开的内容，请在
说明栏中注明。
四、开设学期是指在教学计划中的开课学期。
五、表格空间不足的，可以扩展或另附纸张；均用A4纸打印，于
左侧装订成册。
1．课程负责人情况
2. 教学队伍情况
3．课程描述
4．课程建设规划
5．学校意见。
声音采集系统设计与实现
Ｋｅ ｙｗｏｒ ｓ： ｏｕ ｄ Ｃａ ｄ ｄ Ｓ ｎ ｒ Ｄ ａａａ ｑ ｓｔｏ Ｖｉｔ ａ ｎｓｒ ｍ ｅ ｔ Ｌ ｂ Ｖｉｗ ｔ ｃ ｕｉｉｉｎ ｒｕ ｌＩ ｕ ｎ ｓ ａ ｅ ｔ
随着 Ｄ Ｐ技术的发展 ， Ｓ 商用 的数据 采集卡在 某些教学具 体的 的声音信号 回放 过程 为 ： 把处理好的数据送到输 出缓冲区 ， 由声 再 应用场合 功能可 能并不实用 。 而作为 多媒体计 算机 的一个标 准配 卡的Ｄ／Ａ转换 ， 将数字音频转换为模拟信号 ， 进而通过功率放大器 置的音频 信号采集 系统一一 声卡 ， 身就算是 一个 优秀 的数 据采 或线路输 出（ ｉｅＯ ｔ送 到音 箱等设备转换为声波 。 本 Ｌｎ ｕ ） 集 系统 ， 同时具 有Ａ／ 它 Ｄ和Ｄ／ Ａ转 换功能 ， 不仅价格低廉 ， 而且 兼 依照声音信号输入 的方法将所需采集的信号进行处理 ， 即可实 容性 好 、 性能稳定 、 灵活通用 。 利用虚拟仪器开 发软｛ Ｌ ｂ Ｖ ｅ ￣ ａ ｉｗ作 现 对 信 号 的 采 集 和 存 储 ， １ 图 。 为 软件平 台来实现各 种信号处理 ， 同学 将大大提 高工作效率和学 ２ 、音频信号采集与分析的硬件设计 习效率 。 声卡提 供两个信号输入插 ￣Ｍｉ Ｉ和Ｌｎ ｎ 分别支持麦克 ｋ ｃ ｎ ｉｅＩ ， １ 声 卡 简 介 、 风声音源输入和其他设备 的声音源输入 （ ＶＤ Ｖ Ｄ、 Ｄ ）在 如Ｄ 、 Ｃ Ｃ 等 ， 声卡是多媒体计算机 中最 常用一个标准配置 的组件。 声音的采 本实验 中使 用麦克风 作为声音传感器 ， 通过这 两个插孔连接 到声 样位数 （ 量化精度 ） 决定 了声音的动态范 围 ， 采样位数有８ 位和 １位 卡 。 ６ 如果声音 由Ｍｉ Ｉ 输入 ， ｃｎ 会对 采集 到的数据放大 ， 同时容易引 两种。 这样就把声卡分为两种 ：位声卡 的声音从最低音道最高音只 入噪声且会导 致信 号过负荷 ， ８ 而使用Ｌｎ ， ｉｅＩ 噪声干扰小且适时动 ｎ 有２６ ５ 个级别 ，６ １位声卡有６５ ６ ５ ３个高低音级别。 在采样声音时 ， 将其 态特性 良好。 降低 噪声 干扰 ， 为 宜采用音频电缆或屏 蔽电缆来接入 音量大小转 换为一个二进制数 ， 播放 时按 此二 进制数还原 。 卡信 声卡测量信号。 声 为匹配输入信号 电平 与声卡规定 的最大输入 电平 ， 号 采集 通常用 总谐波失 真（ ＴＨＤ） 和信 噪比 （ＮＲ） Ｓ ： 来衡量信号 质 特在在声卡输入插孔和被测信号之间配置一个衰减器 以达到相均 量， 显然 ， ａ Ｅ 在Ｌ ｂ ＶＩ ｗ软件 中， 于声卡 的声道 可 以分为单声道８ 衡的 目的。 对 信号记录仪器采用计算机 ， 内置声 卡作为Ａ／ 转换设置。 Ｄ 位和 １位 ， 体声８ ６ 立 位和 １位。 ６ 从处理 声音 的效果来看 ， 由于 １位声 其硬件结构如 图２ ６ 所示 。 道能处理６ Ｋ的数据 而８ ４ 位声道仅 能处理２ ６ 的数据 ， ｆｌ位声 ５位 因ｌ ６ ［ ｉ 被 信 测 传 号 数 据 虚 拟 卡采样 的信号质量好 ； 另外立体 声（ ｅｅ ） 比单声： ｍｏ ｏ采样 ｓ ｒｏ要 ｔ 道（ ｎ ） 量 感 调 采，卡 ‘ 仪 曩 信号好 ， 采样 干扰小且波形稳定 。 不仅如此双声道采样可 同时采样 两路信号 ， 互不干扰 ， 同时采集信号幅值与原信号相 同， 而采用 单声 对 器 理 道采样就 不具上述优点 。 象 电 计算机平台 路 声 卡的采样 频率有４ 种选择 ，ｌ０ ０ 、 ２ 、２ ５ ｚ ｌ ８０ Ｈｚ １ ０５ Ｈｚ２ ００ Ｈ 、 ￣ Ｊ １ ４ １０ Ｈｚ 采样频率不 同 ， ４０ ， 采到波 形的质量也不 同 ， 应该根 据具体 图 ２测试 系统硬件结构 情 况而采用 合适的频率 。 被测信号经传感器 后转变为 电荷 ， 信号调整器把 电荷转变为 电 声音 的本质是 一种波 ， 是振幅 、 频率 、 相位等 不 断变化 的物 理 压 并放大给数据采集卡 ， 计算机通过Ｌ ｂ ｉ ａＶｅ ｗ编写的数据采集程序 量。 模拟声音信号经过声卡Ｄ Ｐ Ｓ 及Ａ／Ｄ 转换后变成数字信号 ， 送人 完成对振动信号 的采集 、 分析并显示。 虚拟仪器对信号测试流程如 输入 缓冲区 ， 完成声音消噪 、 效处理 、 音 声音合成等功 能， 最后把处 图 ３ 示 。 所 理 好 的数 据 把 保 存 到 存 储 设 备 ， 这就 是 声 音 信 号 的录 制 过 程 。 应 相
声音采集课程设计
声音采集课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解声音的基本概念，掌握声音的传播原理；2. 让学生掌握声音采集设备的使用方法和技巧；3. 让学生了解声音采集在生活、科技及媒体领域的应用。
技能目标：1. 培养学生独立操作声音采集设备的能力；2. 培养学生运用所学知识对声音质量进行初步分析和判断的能力；3. 培养学生运用声音采集技术进行创新实践的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对声音采集的兴趣，培养他们积极探索、自主学习的精神；2. 培养学生关注生活中的声音现象，提高他们对声音环境的敏感度；3. 引导学生认识到声音采集在传播信息、促进交流等方面的重要性，增强他们的社会责任感。
课程性质：本课程属于实践性较强的学科，结合理论知识与实际操作，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：六年级学生具有较强的求知欲和好奇心，具备一定的理论基础，但实践经验相对不足。
教学要求：结合学生特点，采用讲授、示范、实践相结合的教学方法，注重激发学生的兴趣，提高他们的实践能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到课程目标，为后续相关课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 声音基本概念：声音的定义、特性（如频率、振幅、波长）、声音的分类（如乐音、噪音）。
教材章节：第一章“声音的基本概念”2. 声音传播原理：声波传播、反射、折射、吸收、共鸣等现象。
教材章节：第二章“声音的传播”3. 声音采集设备：麦克风、录音笔、声卡等设备的工作原理、类型及使用方法。
教材章节：第三章“声音采集设备”4. 声音采集技巧：声音信号的增益、降噪、立体声录制等技巧。
教材章节：第四章“声音采集技巧”5. 声音采集应用：生活、科技、媒体等领域中的应用案例分析。
教材章节：第五章“声音采集的应用”教学安排与进度：第一课时：声音基本概念及声音传播原理第二课时：声音采集设备的学习与实践第三课时：声音采集技巧的学习与实践第四课时：声音采集应用案例分析及创新实践教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节进行有序安排。
音乐表演声准校对平台的设计与实现
音乐表演声准校对平台的设计与实现韦民【摘要】During the process of traditional standard proofreading using the contrast model,the same frequency tone quality is often distorted and audio response is generated to a large extent,largely affecting the effect of music performance. Therefore, an intonation proofreading platform for music performance is designed. In the hardware design,the sound data analysis server is used to effectively isolate audio data from high vibration,the MPEG-700 audio signal collector is chosen,and two types of audio classifiers(EC classifier and hidden Markov model classifier)are designed. In the software design,linear prediction encoding coefficient is introduced in the process of pre-emphasis calculation to perform multi-mode proofreading for the designed intona-tion proofreading platform for music performance,change the traditional unified proofreading mode,and realize automatic intona-tion proofreading in music performance. In order to ensure the rationality and effectiveness of the design,the comparative experi-ment was carried out in the simulated application environment. The results show that the designed intonation proofreading plat-form for music performance can perform standard proofreading for different audio data.%传统的校对方法使用的是对比模型标准校对,在校对过程中经常出现同频音质的失真现象,并且很大程度上存在音频回响,极大地影响了音乐表演的效果,对此,设计一种音乐表演声准校对平台.在硬件的设计过程中使用了声音数据分析服务器能够有效地对音频数据进行高振感隔离,音频信号采集器选用MPEG-700型号的音频信号采集器,对音频分类器的设计选用两种分类器.分别是统分类器以及隐马尔可夫模型分类器.在软件设计上对预加重处理计算过程中引入线性预测编码系数,对设计音乐表演声准校对平台进行多模式校对,改变传统统一校对模式,实现音乐表演声准自动校对.为了保证设计的合理性以及有效性,模拟应用环境进行对比试验可知,设计的音乐表演声准校对平台能对不同音频数据进行标准校对.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2017(040)020【总页数】3页(P34-36)【关键词】音乐表演;声准校对平台;平台设计;音频数据隔离【作者】韦民【作者单位】洛阳师范学院,河南洛阳471934【正文语种】中文【中图分类】TN99-34;TP311Abstract：During the process of traditional standard proofreading using the contrast model，the same frequency tone quality is often distortedand audio response is generated to a large extent，largely affecting the effect of music performance.Therefore，an intonation proofreading platform for music performance is designed.In the hardware design，the sound data analysis server is used to effectively isolate audio data from high vibration，the MPEG⁃700 audio signal collector is chosen，and two types of audio classifiers（EC classifier and hidden Markov model classifier）are designed.In the software design，linear prediction encoding coefficient is introduced in the process of pre⁃emphasis calculation to performmulti⁃mode proofreading for the designed intona⁃tion proofreading platform for music performance，change the traditional unified proofreading mode，and realize automatic intona⁃tion proofreading in music performance.In order to ensure the rationality and effectiveness of the design，the comparative experi⁃ment was carried out in the simulated application environment.The results show that the designed intonation proofreading plat⁃form for music performance can perform standard proofreading for different audio data.Keywords：music performance；intonation proofreading platform；platform design；audio data isolation随着语音识别技术的发展，声准校对模型在音乐表演的领域取得了极大的成就。
声音采集电路
（19）中华人民共和国国家知识产权局
（12）实用新型专利
（10）申请公布号
CN205283790U
（43）申请公布日 2016.06.01（21）申请号CN201520972365.0
（22）申请日2015.11.30
（71）申请人深圳市文鼎创数据科技有限公司
地址518000 广东省深圳市南山区科丰路2号特发信息港大厦A栋七楼南701-709单元
（72）发明人陈柳章
（74）专利代理机构深圳中一专利商标事务所
代理人张全文
（51）Int.CI
权利要求说明书说明书幅图
（54）发明名称
声音采集电路
（57）摘要
本实用新型涉及声音采集领域，本实用新
型提供一种声音采集电路，其包括声音采集模
块、滤波模块以及比较解码模块；声音采集模块
采集声波信号，并将声波信号发送给滤波模块；
滤波模块对声波信号进行滤波，并将滤波后的声
波信号发送给比较解码模块；比较解码模块将滤
波后的声波信号与基准电压进行比较后输出方波
信号，通过比较解码电路解码声波信号，配合普
通GPIO口即可完成声波的解码，电路结构简单，
成本低廉。
法律状态
法律状态公告日法律状态信息法律状态
2016-06-01授权授权
权利要求说明书声音采集电路的权利要求说明书内容是....请下载后查看
说明书声音采集电路的说明书内容是....请下载后查看。
声音采集课程设计报告
声音采集课程设计报告一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握声音采集的基本知识和技能，培养他们运用现代技术进行创作的意识。
具体目标如下：知识目标：使学生了解声音采集的概念、原理和基本方法；掌握常用的声音采集设备和软件；了解声音采集在实际应用中的重要性。
技能目标：培养学生运用声音采集设备进行实际操作的能力；训练学生运用声音编辑软件进行声音处理和创作的技能；提高学生通过声音采集技术表达自己想法和情感的能力。
情感态度价值观目标：培养学生对声音采集技术的兴趣和好奇心，增强他们探索未知的内在动力；使学生认识到声音采集技术在现代社会中的广泛应用，提高他们学以致用的意识；培养学生团结协作、相互帮助的良好品质。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.声音采集的基本概念：介绍声音采集的定义、原理和作用。
2.声音采集设备：介绍常见的声音采集设备，如麦克风、声卡等，并讲解如何选择和使用这些设备。
3.声音采集软件：介绍常用的声音采集软件，如Audacity、AdobeAudition等，并讲解如何进行声音的录制、剪辑和处理。
4.声音采集的实际应用：通过案例分析，使学生了解声音采集技术在音乐制作、影视制作、游戏开发等领域的应用。
5.创作实践：让学生运用所学的知识和技能进行声音创作，培养他们的实践能力。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：教师讲解声音采集的基本概念、原理和操作方法。
2.案例分析法：分析实际案例，使学生了解声音采集技术在实际应用中的重要性。
3.实验法：让学生动手操作，实际体验声音采集的过程，提高他们的实践能力。
4.小组讨论法：分组讨论，引导学生相互交流、合作，共同解决问题。
四、教学资源本课程所需的教学资源包括：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供丰富的参考资料，帮助学生拓展知识面。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、教学视频等，使抽象的概念形象化、直观化。
电动扳手零件缺损的自动声学采集系统设计
仪器仪表用户INSTRUMENTATION 第29卷 第04期2022年04月Vol.292022 No.04电动扳手零件缺损的自动声学采集系统设计陈治伃，张荣镇，王晓乐，梁 辰，苏海涛（桂林电子科技大学 电子工程与自动化学院，广西 桂林 541004）摘 要：为实现电动扳手零件缺损的出厂检测，设计了一套自动声学采集系统，采集电动扳手运行时的声音信号，为计算机检测提供数据支持。
系统由下位机和上位机组成，上位机采用LabVIEW 编程，通过USB 接口控制下位机工作，采用声卡采集麦克风输出信号；下位机采用STM32控制推杆，实现电动扳手的自动启停操作。
经测试，系统可自动采集电动扳手工作声音，提升零件缺损检测效率。
关键词：自动声音采集；LabVIEW ；STM32；声卡中图分类号：TS914.512 文献标志码：ADesign of Automatic Acoustic Acquisition Systemfor Fault Diagnosis of Electric Impact DrillsChen Zhiyu ，Zhang Rongzhen ，Wang Xiaole ，Liang Chen ，Su Haitao（College of Electrical Engineering and Automation Guilin University of Electronic Technology,Guangxi, Guilin, 541004, China ）Abstract ：The automatic acoustic acquisition system was design to collect the running acoustic signal for testing the electric impact drills before leaving the factory. The system was proposed in this paper includes two parts: the upper system and the lower system. The upper system controls the lower system by USB and collects the running acoustic signal by sound card, which is programed by LabVIEW. The lower system uses the STM32 to control the auto-start and auto-stop operation of electric impact drills by the linear actuator. By the test, the system can automatic collect the acoustic signal and increase the fault diagnosis efficiency of electric impact drills.Key words：automatic acoustic acquisition ；LabVIEW ；STM32；sound card收稿日期：2022-02-28基金项目：2020年广西大学生创新创业训练计划项目（202010595038）。