labview声音采集系统
基于LabVIEW和声卡的音频信号采集与分析系统设计
基于LabVIEW和声卡的音频信号采集与分析系统设计张岩文【摘要】Compared with the data acquisition card,the sound card has the following merits：low-price,easy-developing and flexible-system.In this paper,the design technology of hard—ware and software has been introduced in detail,including the background,the structure.On this base,the sound card and LabVIEW has been used to develop the audio signa1 acquisition and analysis system,which can be used to acquire and analyze the audio signa1.The system has better interface which can be maintained easily.In order to meet the need,the function of the system can be modified.It has been indicated in the application that the system has great sense in teaching and experiment.%详细介绍了系统的开发背景,软件结构和特点,系统地分析了数据采集硬件和软件设计技术,在此基础上以声卡为数据采集卡,以LabVIEW为开发平台设计了音频信号采集与分析系统。
这种系统具有界面友好,维护简单等优点。
系统不但可以实现对音频信号进行采集,还可以对采集的信号进行分析和保存。
基于LabVIEW的声波采集系统
．
武汉 ： 武汉大学， ０ ． ２ ４ ０
［ 曾璐， ２ ］ 陆荣双． 基于 Ｌｂ ＩＷ 的数据采集系统设计【． ａ ＶＥ Ｊ电 ］ 子技术， ０ ， ２ １— ７ ２ ４ １） ６ １． ０ （ ： ［杨乐 平， ３ 】 李海涛， 肖相少 ， ． ｂ ＩＷ 程序设 计与应 用 等 Ｌ ＶＥ ａ ［】 Ｍ． 北京： 电子工业 出版社， ０ ． ２ １ ０
决 了电网信息化 中如何评测云计算平台的问题 ，同时也
软件产品的质量要求和测试细则ｆ． １． Ｓ２ ０ 】０
型ｆ１ ０ ６ Ｓ． ０ ： ２
６结 束语
本文提 出了云计算平 台的通用评测体系 ，包 含通用 评 测体 系指标 、相关 的基准评测方法和用来对云计算平
台进行评分 的通用评测模 型 ，并在电网信 息化项 目中完
成 了通用评测体系的初 步验证 。通用评测 体系的提 出解
［ 中华人 民共和 国国家标准．Ｂ ５０ ． — ０ ０ ６ ］ Ｇ Ｔ２ ００５ ２ １ 软件工 １ 程 软件产 品质量 要求 与评价（ ｕ Ｒ ） Ｓ ａ Ｅ商业 现货（Ｏ Ｓ ｑ Ｃ Ｔ）
Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｏ Ｃｏ ｐ ｒｍｅ ｔ ｆ ｍｍｅ ｃ ｒ￣
ｖ ｌ ｄＨ Ｘ ｌ ｄ ａｒ ，Ｍ ａｅ Ｃｏ ， Ｐ Ｃｏ Ｍ ｔｘＶ ｗ ｒ 等云计算平台 ， ｕ ｕ ｉ 使用如表
１ 所示 的测试用例完成 了通用评测 ， ５ 对 种云计算平台进行
了评分。
在 评 测 过程 中使 用 了如 下 工具 ：功 能 评 测 工 具
时， 当波形 出现 问题 时 ， 就需要设置 断点 ， 观察波形 上传 点的值 ， Ｖ ｅ ａ ａｌＶ ｌ 。 即 ｉ Ｖ ｒ ｂｅ ａ ｅ ｗ ｉ ｕ
基于LabVIEW的声音信号采集与分析系统
面地 对 声 音 信 号进 行采 集 和 数 据 分析 ， 为进 一 步 研 究 声 音信 号 的特 性 提供 可 靠 的 理 论依 据 ．
在Ｌ ａ ｂ ＶＩ Ｅ Ｗ 的前 面 板 中信 号 采 集 由用 户操 作 ， 通 过 软 件 相 对 应 的声 音 写 入 、 声 音 读 取 子 函数 来 实 现 声 音 信 号 的采 集 和声 音 模 板 的 录入 。 以 ＷＡ Ｖ格 式 存 储 到 预 先 设 定 好 的 硬 盘 内． 软 件通 过 布 尔 开关 控 制 声 音信
１ 声音信号采集与分析软件 的结构框 图
软 件 系 统 由声 音 信 号 的 数 据 采 集 和 信 号 回放 与 分 析 ２个 主要 功 能 模块 构 成 ． 声 音 信 号 采 集 与 分 析 软 件 的 主 要 结 构 框
图 如 图 １所 示 ．
２ 软件 系统 的各功能模块
２ ． １ 声 音信 号 的数 据 采 集模 块
第２ ７卷 第 ３期
２ ０ １ ６年 ９月
广 西 科 技 大 学 学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡ Ｌ ＯＦ ＧＵＡＮＧＸＩ ＵＮＩ ＶＥＲＳ ｎ ＯＦ Ｓ ＣＩ ＥＮＣ Ｅ ＡＮＤ Ｔ ＥＣ ＨＮＯ Ｌ ＯＧＹ
Ｖｏ １ ． ２ ７ Ｎｏ ． ３ Ｓ ｅ ｐ ． ２ ０ １ ６
通信作者 ： 周丽娟 ， 博士 ， 教授 ， 硕士研究生导师 ， 研究 方 向 ： 理论 物 理 ， Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ： ３ ５ １ ３ ０ ４ ８ ３ ６ ＠ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｍ．
基于Labview的声音信息采集与处理
实验四基于LabVIEW的声音数据采集一、背景知识在虚拟仪器系统中，信号的输入环节普通采用数据采集卡实现。
商用的数据采集卡具有完整的数据采集电路和计算机借口电路，但普通比较昂贵，计算机自带声卡是一个优秀的数据采集系统，它具有A/D和D/A转换功能，不仅价格低廉，而且兼容性好、性能稳定、通用性强，软件特殊是驱动程序升级方便。
如被测对象的频率在音频X围内，同时对采样频率要求不是太高, 则可考虑利用声卡构建一个数据采集系统。
1.从数据采集的角度看声卡1.1声卡的作用从数据采集的角度来看，声卡是一种音频X围内的数据采集卡，是计算机与外部的摹拟量环境联系的重要途径。
声卡的主要功能包括录制与播放、编辑和处理、MIDI接口三个部份。
1.2声卡的硬件结构图1是一个声卡的硬件结构示意图。
普通声卡有4~5个对外接口。
图1声卡的硬件结构示意图声卡普通有Line In和Mic In两个信号输入，其中Line In为双通道输入, Mic In仅作为单通道输入。
后者可以接入较弱信号，幅值大约为0.02~0.2V o 声音传感器〔采用通用的麦克风〕信号可通过这个插孔连接到声卡。
若由Mic In 输入，由于有前置放大器，容易引入噪声且会导致信号过负荷，故推荐使用Line In，其噪声干扰小且动态特性良好，可接入幅值约不超过1.5V的信号。
此外，输出接口有2个，分别是Wave Out和SPK Out。
Wave Out （或者Line Out〕给出的信号没有经过放大，需要外接功率放大器，例如可以接到有源音箱；SPKOut给出的信号是通过功率放大的信号，可以直接接到喇叭上。
这些接口可以用来作为双通道信号发生器的输出。
1.3声卡的工作原理声音的本质是一种波，表现为振幅、频率、相位等物理量的连续性变化。
声卡作为语音信号与计算机的通用接口，其主要功能就是将所获取的摹拟音频信号转换为数字信号，经过DSP音效芯片的处理，将该数字信号转换为模拟信号输出。
开题报告基于LabVIEW的声音采集系统设计
“基于LabVIEW的声音采集系统设计”的开题报告一、课题背景及目的1概念：Labview是NI公司推出的虚拟仪器开发平台软件,是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。
Labview采用数据流编程方式,程序框图中节点之间的数据流向决定了程序的执行顺序。
它用图标表示函数,用连线表示数据流向。
通过其图形化软件开发环境,它能够直观简便的编程。
另外,众多的源码级的设备驱动程序、多种多样的分析和表达功能支持,为用户快捷地构建自己在实际生产中需要的仪器系统创造了基础条件。
2研究现状：传统的测试技术由于硬件价格昂贵,不同的测试对象其硬件平台不一样,导致了现代测试技术中其发展比较滞后。
随着计算机总线技术、软件技术的发展,自动测试系统发生了巨大的变化。
虚拟仪器的出现是仪器发展史上的一场革命,代表着仪器发展的最新方向和潮流。
虚拟仪器利用计算机来控制相应的与其连接的,具有仪器功能的硬件,能够完成对输入、输出信号的采集、控制、数据分析和显示,能够实现传统仪器的功能。
与传统的测量仪器的设计方法相比,它具有成本低、功能强大、集成度高、质量可靠、维护方便等优点。
3发展概况：虚拟仪器技术的发展及其在国民经济发展中的重要作用现代仪器仪表技术是计算机技术和多种基础学科紧密结合的产物.随着微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术的飞速发展,新的测试理论、测试方法、测试领域以及新的仪器结构不断出现,在许多方面已经冲破了传统仪器的概念,电子测量仪器的功能和作用发生了质的变化.虚拟仪器是在PC基础上通过增加相关硬件和软件构建而成的、具有可视化界面的可重用测试仪器系统。
和传统仪器相比,虚拟仪器具有巨大的优越性: (1)融合计算机强大的硬件资源,突破了传统仪器在数据处理、显示、存储等方面的限制,大大增强了传统仪器的功能；(2)利用计算机丰富的软件资源,实现了部分仪器硬件的软件化,节省了物质资源,增加了系统灵活性；通过软件技术和相应数值算法,实时、直接地对测试数据进行各种分析与处理；通过图形用户界面技术,真正做到界面友好、人机交互；(3)虚拟仪器的硬、软件都具有开放性、模块化、可重复使用及互换性等特点。
labview基于声卡的数据采集系统
实验2 基于声卡的数据采集系统1 实验目的（1）学习声卡作为数据采集装置的Labview编程方法；（2）从设计中深入理解虚拟仪器的组成，理解数据采集，数据分析的重要性，用Labview实现测试系统的优点；（3）实验的应用：目前的测试实验教学实验中常常要用到A/D采集卡，而A/D采集卡价格不菲，以实验室有限的经费，不能较多第购置以供同学们实验使用，进而考虑计算机中的声卡本身就是一个A/D、D/A 的转换装置，而且造价低廉，性能稳定，在教学实验中完全可以满足实验的需求，可以进一步开发研制一个广泛应用的测试教学实验系统。
2 实验设备、仪器计算机、声卡、Labview软件，其组成如下图：3 实验任务设计一个基于声卡的频谱分析仪，可以采集和分析从麦克风输入的声音。
要求仪器可以调节采样频率、数据缓冲区的大小等，可显示其波形，保存并对波形作幅值频谱分析。
4 实验原理4.1 声卡简介声卡是现在计算机中非常常见的一个组件，是多媒体的标准配置。
与声卡声音采集相关的两个专业术语是声音采样和声道。
声音采样，即在模拟声音波形上每一个时间间隔取一个幅度值，把自然界的模拟音转变为数字音时。
声音采样的描述有两个指标：'采样位数'和'采样频率'。
采样位数就是指用来描述波形幅度的细腻程度，8位声卡可以把波形划分为256个级别，而16位声卡就可以划分为64×1024个级别，现在的声卡一般都采用16位的声卡。
'采样的频率'是指录音设备在一秒钟内对声音信号的采样次数，采样频率越高声音的还原就越真实越自然，现在声卡采样频率一般有22.05KHz、44.1KHz、48KHz三个等级，22.05 KHz是FM广播的声音品质，44.1KHz则是理论上的CD音质界限，而48KHz则更加精确一些。
声道，就是声卡处理声音的通道的数目，以前是单声道，后来又发展出立体声、5.1声道、四声道等的标准。
基于LabVIEW的声音信号采集分析系统开发
基 于 Ｌ ｂ Ｅ 的设 备运 行 噪声 采集 分 析 ａ ＶＩ Ｗ 系统 的功能 设计 包 括 ： 时域 分 析 、 域 分 析 、 频 功
图 １ 方 案 设 计 所需 硬 件
率 谱分 析和频 谱分 析 ， 图 ３所示 ． 如
收 稿 日期 ：０ ２０ —５ ２ １— １０ 北 京 市 大 学 生 科 学 研 究 与 创 业 行动 项 目（ ０ １ １ ） ２１０２． 第 一 作 者 简 介 ： 振 ， 科 生 ． 业 ： 料 成 型 及 控 制 工 程 张 本 专 材
第 ２ ４卷 第 ３期 ２１ ０ ２年 ９月
北 方 工 业 大 学 学 报
Ｊ ＮｏＲＴＨ ． ＣＨＩ ＮＡ ＮＩ ｏＦ ＴＥＣＨ ． Ｕ Ｖ．
Ｖ ｏ１ ２ ｏ ３ ． ４Ｎ ．
Ｓｅ ． ０１ ｐｔ ２ ２
基 于 Ｌ ｂ Ｉ Ｗ 的声 音 信 号 采集 分 析 系统 开发 ＊ ａＶ Ｅ
输 入子 ｖ 是用来 配 置一个 声 音输 入 设 备 ， ｉ 采集 数 据并 将 数 据发 送 到缓 存 ， 后 通过 写 入 声音 然
文 件子 ｖ 将 来 自波形 或 波形 数 组 的数 据 写 入 ｉ
信 号 采 集 与识 别 系统 ， 可 以通 过 麦克 采 集声 它 音 信号 ， 并对 采集 的信 号加 以存储 ， 而后 对存储 的信 号 进行 频 谱分 析 ， 终 能够 实 现对 声 音信 最
图 ２ 声 音 信号 的采 集 与 储 存
基 于Ｌ ｂ Ｅ 的声 音信 号 采集 分 析 系统 ａ ＶＩＷ
信号滤波 ｌ ｌ信号加窗
图 ３ 声 音 信 号 分 析框 图
图 ４ 打 开 声 音 文 件
２ ２ ２ 对采 集声 音文件 的分 析 ．．
LabVIEW 声音采集系统的设计-
声音采集系统的设计
一．实验目的
1.进一步熟悉掌握Labview的使用，能用Labview对声音采集系统进行设计。
2.了解声音采集系统的原理。
二．实验原理
对外界的声音进行采集后，通过滤波器对采集来的声音进行滤波，滤波方式有低通，高通，带通，带阻，平滑，本实验对声音采集使用低通方式，实验原理图如下：
三．实验结果
人为对着麦克风说话，根据说话的快慢，音量的高低，会出现不同的波形，下图为某人说话的波形：
上图中，左图是采集的信号，右图是经过滤波器滤波出来的信号，由图可见，高频信号已经被过滤掉，达到低通滤波的效果。
四．实验心得
通过本次实验，我懂得了滤波的原理，并且对Labview产生了更大的兴趣。
LabVIEW与声音处理技术音频信号的采集和处理
LabVIEW与声音处理技术音频信号的采集和处理音频信号的采集和处理在许多领域中都起到至关重要的作用。
LabVIEW是一种广泛应用于科学与工程领域的可视化编程环境，拥有丰富的工具和功能，可以用于音频信号的采集和处理。
本文将介绍如何利用LabVIEW进行音频信号的采集和处理，并探讨其中使用的技术。
一、LabVIEW的介绍与基本原理LabVIEW是由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的一种图形化编程环境。
它以流程图的形式来表示程序的逻辑结构，使得编程变得直观而易于理解。
LabVIEW提供了丰富的工具箱和函数库，可以支持多种类型的数据处理和分析任务，包括音频信号的采集和处理。
在LabVIEW中，音频信号的采集是通过音频输入设备实现的。
LabVIEW提供了一系列的函数和工具，可以与音频设备进行通信，获取音频信号的输入。
用户可以根据需求选择不同的采样率和采样深度，以及设置其他采集参数来获取所需的音频数据。
二、音频信号的采集在LabVIEW中，进行音频信号的采集首先需要配置音频输入设备。
用户可以通过访问LabVIEW的音频设备设置界面，选择合适的音频输入设备，并设置采样率和采样深度等参数。
然后，利用LabVIEW提供的函数和工具，可以实现对音频输入设备的控制与数据获取。
通过调用LabVIEW中的音频输入函数，可以实现对音频信号的连续采集。
LabVIEW提供了循环结构，可以在循环中反复进行音频数据的获取，从而实现对连续音频信号的采集。
获取到的音频数据可以存储到LabVIEW的变量中，方便后续的处理和分析。
三、音频信号的处理LabVIEW提供了丰富的工具和函数用于音频信号的处理。
用户可以根据需求选择合适的工具和函数，并根据自己的需求进行配置和调试。
常见的音频信号处理任务包括音频滤波、音频增益调节、音频降噪等。
在LabVIEW中，这些任务可以通过调用相应的函数和工具来实现。
用户可以选择合适的函数和工具，并进行参数的设置和调整，从而达到对音频信号进行滤波、增益调节或降噪的目的。
基于labview的声发射数据采集与分析系统
基于labview的声发射数据采集与分析系统本系统是基于单通道声发射器PXDAQ24260编写的labview控制分析程序。
相对于普通的数据采集卡（如NI卡、凌华卡、研华数据采集卡等），专用的声发射采集器具有以下特点：1、硬件实时波形分割。
（声发射特有按Hit分割的方法）2、底层硬件实时计算声发射特征参数。
（幅度、能量、计数、RMS等）3、声发射波形数据实时上传。
4、特殊设计，低噪音。
5、前端传感器、放大器的更优匹配。
以上特点可以有效的降低软件的工作量，获取更及时和准确的数据。
通过labview编程你可以方便的实现以下功能：1、使用自己设计的显示界面，标注自己的logo。
2、将声发射信号整合进自己的控制系统。
3、编程实现自己的信号分析方法，变成专用的仪器。
【单通道声发射器PXDAQ24260简介】PXDAQ24260B是新研发的基于快速以太网总线的高精度单通道声发射采集器，采集器内置了linux系统，采用标准的网络接口，支持标准的网络协议。
支持交换机组网，实现分布式的声发射信号采集；将采集器通过网线连接到无线路由器即可实现声发射信号的WiFi采集与传输；将采集器通过网线连接到4G路由器，即可实现广域网的云端采集与传输。
可实时提取15个声发射特征参数：到达时间、门槛、上升时间、幅度、下降时间、能量、振铃计数、峰值时间、平均频率、峰值频率、信号主频、RMS、ASL、持续时间、阻尼。
可实时/同步提取特征参数、声发射波形、原始波形流。
内部可集成低噪声的前置放大器，只需在输入端接入声发射传感器即可。
【LABVIEW程序demo版本介绍】通过本段内容你可以了解基本的程序框架。
实现软件对采集硬件的控制、波形的显示、特征参数的显示和相关图的处理。
Figure 1demo前面板基本框架包括：设备的连接（1）、采集参数的设置（2）、采集/停止控制（3）、声发射波形显示（4）、特征参数显示（5）和RMS-时间的相关图显示示例（6）。
一种基于LabVIEW的声音采集与音阶识别系统
LabVIEW摘要本文基于LabVIEW 平台设计并实现了一种声音采集与音阶识别系统，包括了声音采集、实时音频显示、音频处理、频谱分析、音调识别等模块。
系统能够对通过麦克风采集到的声音进行实时处理和分析，并将所采集到的声音数据可视化呈现。
通过实验验证，本文所设计的系统具有较高的准确性和可实用性，能够满足对声音采集与音阶识别的基本需求。
关键词：LabVIEW；声音采集；音阶识别；实时音频显示；频谱分析引言声音是指在空气中以压力波的形式传播的物理现象，是人们日常生活中不可或缺的一种信息载体。
随着计算机技术的不断发展，声音处理技术也逐渐成熟，应用范围也日益广泛。
声音采集与音阶识别系统可以应用于音乐教育、语音识别、安防等领域。
LabVIEW 是一种可视化编程语言，广泛应用于科学仪器、机器人、自动化控制等领域。
本文设计的声音采集与音阶识别系统在LabVIEW 平台上进行开发，具有界面友好、开发快速、性能稳定等优势。
论文主要内容1. 设计思路本文所设计的声音采集与音阶识别系统主要包括了声音采集、实时音频显示、音频处理、频谱分析、音调识别等模块。
系统可以对通过麦克风采集到的声音进行实时处理和分析，并将所采集到的声音数据可视化呈现。
具体设计思路如下：( 1)声音采集模块声音采集模块主要负责从麦克风中获取声音数据，并将其作为后续处理的输入数据。
在设计时可以设置采样率、量化位数等参数，以满足不同场景下的需求。
( 2)实时音频显示模块实时音频显示模块主要是将采集到的声音数据实时地以波形图的形式进行可视化。
在设计时可以设置显示时间、波形颜色等参数，以实现定制化需求。
( 3)音频处理模块音频处理模块主要是对采集到的声音数据进行预处理，优化其质量。
比如可以对声音数据进行降噪、滤波等处理，以减少噪声对音频识别结果的影响。
(4)频谱分析模块频谱分析模块主要是将声音数据进行FFT 变换，得到其频域特征。
在得到频域特征之后，可以对其进行可视化呈现，以实现对声音特征的直观分析。
labview声音采集系统
虚拟仪器技术姓名：史昌波学号：2131391指导教师：孙来军院系(部所)：电子工程学院专业：控制工程目录1、前言 (2)2、声卡的硬件结构和特性 (3)2．1声卡的作用和特点 (3)2．2声卡的构造 (4)3、LABVIEW中与声卡相关的函数节点 (5)4、LABVIEW程序设计 (6)4．1程序原理 (6)4．2程序结构 (6)4．3结果分析 (8)5、结束语 (10)6、参考文献 (10)基于声卡的数据采集与分析1、前言虚拟仪器技术是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。
在虚拟仪器系统中，硬件解决信号的输入和输出，软件可以方便地修改仪器系统的功能，以适应不同使用者的需要。
其中硬件的核心是数据采集卡。
目前市售的数据采集卡价格与性能基本成正比，一般比较昂贵1。
随着DSP(数字信号处理)技术走向成熟，计算机声卡可以成为一个优秀的数据采集系统，它同时具有A／D和D／A转换功能，不仅价格低廉，而且兼容性好、性能稳定、灵活通用，驱动程序升级方便，在实验室中，如果测量对象的频率在音频范围，而且对指标没有太高的要求，就可以考虑使用声卡取代常规的DAQ设备。
而且LABVIEW中提供了专门用于声卡操作的函数节点，所以用声卡搭建数据采集系统是非常方便的2。
2、声卡的硬件结构和特性2．1声卡的作用和特点声卡的主要功能就是经过DSP（数字信号处理）音效芯片的处理，进行模拟音频信号的与数字信号的转换，在实际中，除了音频信号以外，很多信号都在音频范围内，比如机械量信号，某些载波信号等，当我们对这些信号进行采集时，使用声卡作为采集卡是一种很好的解决方案。
声卡的功能主要是录制与播放，编辑与合成处理，MIDI接口三个部分3。
（1）录制与播放通过声卡，人们可以将来自话筒等外部音源的声音录入计算机，并转换成数字文件存储到计算机中进行编辑等操作，人们也可以将这些数字文件转换成声音信号，通过计算机扬声器播放。
基于LabVIEW的声音信号采集分析系统
基于LabVIEW的声音信号采集分析系统作者：冀胡东金涛来源：《软件导刊》2018年第01期摘要：声音信号在工业生产和日常生活中非常常见，稳定性和实时性好，声音信号的检测与处理对工业、军事等领域具有重要意义。
因此，设计了一套声音信号采集与分析系统，以图形化编程语言LabVIEW作为软件设计平台，使用PC机携带的声卡为硬件，构建的系统能够完成声音信号的采集、存储以及调用历史数据等功能。
根据检测到的声音进行信号滤波前后的时域和频域分析，对比效果明显。
实践证明，该系统稳定可靠、性价比高，使用简单且易操作，能够满足声音信号的采集和分析要求。
关键词：LabVIEW；声卡；声音采集分析DOIDOI：10.11907/rjdk.172231中图分类号：TP319文献标识码：A文章编号文章编号：1672-7800（2018）001-0162-03Abstract：Sound signals are very common in industrial production and daily life. The stability and real-time performance are great. The detection and treatment of sound signals are significant to industrial and military fields. Therefore， a system called sound signal acquisition and analysis is designed. The graphical programming language LabVIEW is used as the software design platform. The sound card is used as the hardware. The system can realize the acquisition， storage and playback of historical data. According to the detected sound of the signal before，the time-frequency comparison and analysis is finished and the effect is obvious. Practice has proved that the system is stable， reliable， cheap， easy to use，operate and can meet the sound signal acquisition and analysis requirements.Key Words：LabVIEW； sound card； sound collection and analysis0引言由于声音信号实时、准确、稳定，且在各种信号领域比较常见，所以对现场声音信号的检测具有独特优势[1]。
基于Labview的声卡信号采集及其分析系统设计
欢迎订阅欢迎撰稿欢迎发布产品广告信息E I C Vo l .16 2009 No.4 39 2 系统软件设计本系统软件在M icr os oft V isual C ++6.0环境下编写,包括用户操作界面、实时显示检测模块,数据通信模块,数据管理模块。
用户操作界面主要是为技术人员提供友好的人机接口,将经过处理的数据以直观的人性化的方式实时显示在屏幕上,并在重要数据进行监控,当其超过安全限值时在屏幕上显示报警状态;数据通信模块负责本地机与前端设备及后台机之间的通信任务;数据管理模块负责为技术人员提供历史数据,其中数据通信模块是整个系统的核心,软件流程图如图2所示。
图2 软件流程图3 网络传输与多线程机制本系统采用TCP /I P 参考模型,通信的两个进程间相互作用的主要模式为C /S 模式。
在通信过程中前台机不但要对采集到的数据做实时处理并上传给后台机,还要及时将后台机发送的数据及时的传回给前方设备,由于对实时性要求比较高,而且收发的数据量比较大,如果出了故障,很容易造成整个系统瘫痪。
因此保证各种任务同时进行并且互不影响是本软件设计的关键。
多线程技术能够实现在操作系统中的一个进程里执行多个线程,因此采用多线程技术既可以避免阻塞,减少运行过程与用户界面的相互影响加快系统速度,又可以提高执行效率。
4 数据库分层结构本系统利用ACCESS 关系型数据库和ADO 技术储存数据,在设计过程中采用了多层结构的设计方法,用以降低各模块之间的耦合,提高模块之间的内聚,如图3所示。
图3 模块划分图5 结束语经验证,本系统扩展性强,灵活度高,满足实时性、准确性、可靠性的要求,在实际应用中能够充分发挥各个模块之间的功能。
□参考文献[1]H.Sant os ,P .Reid,J.Jones,J.McCsakill .Devel poing the M i 2cr o 2Flux Contr ol Method 2Part1:System Devel opment,Field Test Preparati on,and Results SPE /I A DC 97025[2]高岩,胡湘炯.钻井工程系统仿真技术[J ].石油钻探技术,1994,22(2):16-18.[3]袁其骥,孙彪,张昌元,杨映炜.S W P I -1钻井工程培训模拟器主要数学模型及主控程序设计[J ];西南石油学院学报,1997,19(4)[4]明日科技,宋坤等编著.V isual C ++开发技术大全[M ].北京:人民邮电出版社,2007.3[5]David J.Kruglinski V isual C ++技术内幕[M ].潘爱民,王国印,译.北京:清华大学出版社,2001.[6]Ca mer on Hughes,Tracey Hughes 著C ++面向对象多线程编程[M ]北京:人民邮电出版社,2003.[7]崔莹,王华军,姚雪峰编著.V isual C ++数据库实用编程100例[M ].北京:中国铁道出版社,2007.作者简介:姜宇东(1985.01-),男,测试计量技术及仪器专业硕士研究生,研究方向:仪表自动化及计算机检测;胡泽,男,教授,主要研究方向:数字信号处理和神经网络等;祁芳芳,女,测试计量技术及仪器专业硕士研究生。
基于LabVIEW的音频数据采集系统设计毕业设计
毕业设计基于LabVIEW的音频数据采集系统设计学生姓名：张晓明学号：112039109系部：自动化专业：自动化指导教师：刘某人(副教授)2015年6月诚信申明本人郑重申明：所呈交的毕业论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
本人签名：年月日毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：基于LabVIEW的音频数据采集系统设计系部：自动化系专业：自动化学号： 102039109 学生：程海潇指导教师（职称）：刘某人（副教授）1．课题意义及目标基于LabVIEW的数据采集系统由于其模块小、测试精度高、数据分析处理能力强等优点而被广泛应用于各种测试和自动化领域。
学生应通过此次毕业设计，综合运用所学过的基础理论知识，**********************。
2．主要任务（1）用普通的计算机声卡代替商用数据采集卡，开发基于PC机声卡的虚拟仪器。
程序需通过声卡采集麦克风接口的信号，在LabVIEW软件上实时显示波形。
（2）对采样的信号进行分析和处理，包括幅值谱、相位谱、功率谱等。
（3）*******************。
3．主要参考资料[1] 李培玉，王江峰，刘果等.PL2303在手持设备中的应用[J].电子技术，2006(5)：51-54．[2] 戴鹏飞.测试工程与LabVIEW应用[M].北京：电子工业出版社，2006：52- 55.[3] 张鲁华.基于LabVIEW和PC机声卡的虚拟振动测试系统[J].计算机与现代化，2007(09)：30-31.4．进度安排审核人：年月基于LabVIEW的音频数据采集系统设计摘要针对传统测试系统所需仪器繁多、资金投入大、功能单一、灵活性较差的弱点，本文利用声卡DSP技术和LabVIEW技术，采用了一种基于声卡的数据采集与分析的廉价方案，具有实现简单、通用性强、扩展性好、界面友好、性能稳定可靠等诸多优点，在LabVIEW中实现了音频信号的采集分析及数据存盘重载，并结合应用实例验证了该系统的可行性及有效性。
基于LabVIEW的音视频采集与分析系统设计
图１ 实现效果图２ 工作原理
图３ 音视频核心后面板
２ 视频采集与分析系统
2.1 视频采集与存储
视频信号是最直观的表现形式，用户可以准确地提取有用信息。
LabVIEW在视频信号的采集与分析方面具有强大的功能，视觉与运动工具包是视觉图像处理的专业模块，种是LabVIEW自带的Web发布工具，另一种是第三方软件TeamViewer。
Web发布工具是将VI保存至磁盘，以网页的形式上传到网上，在局域网内通过URL访问，此方式适用于PC端查看和控制，如图4(a)所示。
上班族在路上可通过TeamViewer软件在移动端访问，此方式不仅可在接收到报警时使用，另外，当不确定房门是否关闭时，只需手机与计算机
(a)PC端查看界面
(b)手机端远程查看界面图４ 实时查看界面
参考文献
张荣富,郁浩,等.基于LabVIEW的声音数电子测量技术,2016,39(2):94-98.
刘毓,马贺洲.基于LabVIEW的声卡数据采析系统设计[J].仪器仪表用户,2009(4):39-41.
[4]刘鑫,金暄宏.基于LabVIEW的语音信号处理软件导刊,2017,16(8):135-137.
[5]聂影,冯向军,廖瑛,等.基于LabVIEW。
(完整版)基于Labview的声音信息采集与处理
实验四基于LabVIEW的声音数据采集一、背景知识在虚拟仪器系统中，信号的输入环节一般采用数据采集卡实现。
商用的数据采集卡具有完整的数据采集电路和计算机借口电路，但一般比较昂贵，计算机自带声卡是一个优秀的数据采集系统，它具有A/D和D/A转换功能，不仅价格低廉，而且兼容性好、性能稳定、通用性强，软件特别是驱动程序升级方便。
如被测对象的频率在音频范围内，同时对采样频率要求不是太高，则可考虑利用声卡构建一个数据采集系统。
1.从数据采集的角度看声卡1.1声卡的作用从数据采集的角度来看，声卡是一种音频范围内的数据采集卡，是计算机与外部的模拟量环境联系的重要途径。
声卡的主要功能包括录制与播放、编辑和处理、MIDI接口三个部分。
1.2声卡的硬件结构图1是一个声卡的硬件结构示意图。
一般声卡有4~5个对外接口。
图1 声卡的硬件结构示意图声卡一般有Line In 和Mic In 两个信号输入，其中Line In为双通道输入，Mic In仅作为单通道输入。
后者可以接入较弱信号，幅值大约为0.02~0.2V。
声音传感器（采用通用的麦克风）信号可通过这个插孔连接到声卡。
若由Mic In 输入，由于有前置放大器，容易引入噪声且会导致信号过负荷，故推荐使用Line In ，其噪声干扰小且动态特性良好，可接入幅值约不超过1.5V的信号。
另外，输出接口有2个，分别是Wave Out和SPK Out。
Wave Out（或LineOut）给出的信号没有经过放大，需要外接功率放大器，例如可以接到有源音箱；SPK Out给出的信号是通过功率放大的信号，可以直接接到喇叭上。
这些接口可以用来作为双通道信号发生器的输出。
1.3声卡的工作原理声音的本质是一种波，表现为振幅、频率、相位等物理量的连续性变化。
声卡作为语音信号与计算机的通用接口，其主要功能就是将所获取的模拟音频信号转换为数字信号，经过DSP音效芯片的处理，将该数字信号转换为模拟信号输出。
基于LabVIEW的声音数据采集分析系统
基于LabVIEW的声音数据采集分析系统
程金光;张荣福;郁浩;郭世平
【期刊名称】《电子测量技术》
【年(卷),期】2016(0)2
【摘要】设计了一种基于LabVIEW多线程技术和PC声卡地声音数据采集分析系统,该系统可以实时地对声音信号进行采集、分析和比对,并能及时得出检测结果,而且采集的声音数据和检测结果都会被保存下来,以备后期的调用,同时还可以与预先设置的标准声音进行对比识别。
经过对吉他多音色的实际测试,显示在标准信号3%误差范围内,本系统的总体检测准确度平均达到了91%,具有较高的准确度和稳定性,并且通过多次实验发现误差阈值在3%~5%之间时,测试的准确度是最高的。
适合应用于语音识别、环境噪声监测和产品检测等多种领域。
【总页数】5页(P94-98)
【关键词】数据采集;声卡;信号分析;LabVIEW
【作者】程金光;张荣福;郁浩;郭世平
【作者单位】上海理工大学光电信息与计算机工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP202
【相关文献】
1.基于LabVIEW的多通道数据采集分析系统设计分析 [J], 李士钊
2.基于LabVIEW的USB数据采集卡声音测量系统设计 [J], 刘晓峰;王毓顺;许中运;
于永芳
3.基于LabVIEW与MATLAB的多通道数据采集与分析系统 [J], 刘晓初;许铭鋆
4.基于LabVIEW的电梯曳引机运行数据采集和分析系统的设计 [J], 罗飞;曾齐高;陈恒亮;闫莉丽
5.基于LABVIEW的振动数据采集与分析系统设计 [J], 鄢小安;张知行
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虚拟仪器技术
*名：***
学号：******* ****：***
院系(部所)：电子工程学院专业：控制工程
目录
1、前言 (3)
2、声卡的硬件结构和特性 (3)
2．1声卡的作用和特点 (3)
2．2声卡的构造 (5)
3、LABVIEW中与声卡相关的函数节点 (5)
4、LABVIEW程序设计 (6)
4．1程序原理 (6)
4．2程序结构 (7)
4．3结果分析 (9)
5、结束语 (9)
6、参考文献 (10)
基于声卡的数据采集与分析
1、前言
虚拟仪器技术是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。
在虚拟仪器系统中，硬件解决信号的输入和输出，软件可以方便地修改仪器系统的功能，以适应不同使用者的需要。
其中硬件的核心是数据采集卡。
目前市售的数据采集卡价格与性能基本成正比，一般比较昂贵1。
随着DSP(数字信号处理)技术走向成熟，计算机声卡可以成为一个优秀的数据采集系统，它同时具有A／D和D／A转换功能，不仅价格低廉，而且兼容性好、性能稳定、灵活通用，驱动程序升级方便，在实验室中，如果测量对象的频率在音频范围，而且对指标没有太高的要求，就可以考虑使用声卡取代常规的DAQ设备。
而且LABVIEW中提供了专门用于声卡操作的函数节点，所以用声卡搭建数据采集系统是非常方便的2。
2、声卡的硬件结构和特性
2．1声卡的作用和特点
声卡的主要功能就是经过DSP（数字信号处理）音效芯片的处理，进行模拟音频信号的与数字信号的转换，在实际中，除了音频信号以外，很多信号都在音频范围内，比如机械量信号，某些载波信号等，当我们对这些信号进行采集时，使用声卡作为采集卡是一种很好的解决方案。
声卡的功能主要是录制与播放，编辑与合成处理，MIDI接口三个部分3。
（1）录制与播放
通过声卡，人们可以将来自话筒等外部音源的声音录入计算机，并转换成数字文件存储到计算机中进行编辑等操作，人们也可以将这些数字文件转换成声音信号，通过计算机扬声器播放。
（2）编辑与合成处理
通过对声音文件的多种特技效果的处理，包括加入回声、倒放、淡入淡出、往返放音以及左右两个声道交叉放音等，可以实现对各种声源音量的控制与混合。
（3）MIDI接口
通过MIDI接口和波表合成，可以记录和回放各种接近真实乐器原声的音乐。
基于声卡的数据采集系统框图如下图可示。
声卡数据采集系统框图
使用声卡作为数据采集卡具有以下优点
（1）价格便宜。
一般情况下，声卡的价格一般在一百多元甚至几十元都可以买得到，比起数据采集卡便宜很多，而且绝大多数计算机都会
配置相应的声卡，这更加节约了成本，开发周期短，节省了数据采
集卡的开发时间或购买时期。
（2）与PC整合完美。
使用声卡进行数据采集，不必担心像使用数据采集卡一样担心采集卡与系统的冲突，声卡与计算机紧密结合为一体，
这正是虚拟仪器的实质。
当然使用声卡也具有局限性，那就是声卡针对音频信号（20-20000）Hz设计的，因此它既不能采集高频信号，也不能采集低频信号。
2．2声卡的构造
一般声卡由声音控制/处理芯片、功放芯片、声音输入/输出端口等构成。
声音控制/处理芯片是声卡的核心，集成了采样保持，A/D转换、D/A转换、音效处理等电路。
一般多媒体计算机的声卡的构造框图如下所示
声卡的构造框图
对于不同的声卡，其硬件接口有所不同，一般声卡有4-5个对外接口。
Wave Out（或Line Out）和SPK Out是输出接口，Wave Out输出的是没有经过放大的信号，需要外接功率放大器。
Mic In和Line In是输入接口，Mic In接口只能接受较弱的信号，幅值约为0.02-0.2V，很容易受干扰，对于数据采集，一般常用Line In接口，它可以接受幅值不超过1.5V的信号多数声卡的输入都是双通道的，在实际数据采集中，可以通过3.5mm音频插头将信号从声卡接口引入或引出，可以使用坏的立体声耳机做一个双通道的输入线，剪去耳机，保留线和插头即可，注意这两个通道时共地的。
3、LABVIEW中与声卡相关的函数节点
在LABVIEW中函数（Functions）→编程（programming）→图形与声音→（Graphics&Sound）→声音（Sounds）子选板下，提供了与声卡相关的函数节
点，如图所示，这些节点都是使用Windows底层函数编写的，直接与声卡驱动联系，可以实现与声卡的快速访问与操作，具有比较高的执行性能.4
声音函数自选板包含了输出、输入和文件3个子选板，他们分别提供声音输出、声音输入和文件相关的节点。
对声音的实时采集主要用到声音子面板中的声音采集子函数，如下图所示，它从声音设备采集数据，供别的节点分析使用。
其中的设备是计算机的声音设备，持续时间是设置需要采集数据的时间，采样率是设置采样率，通常频率设置为44.1Hz，22.05Hz和11.025Hz。
通道数是指定采样的通道数，对于大多数声卡，1为单声道，2为立体声。
4、LABVIEW程序设计
4．1程序原理
声音的本质是一种波，表现为振幅、频率、相位等物理量的连续性变化。
声卡作为语音信号与计算机的通用接口，其主要功能就是将所获取的模拟音频
信号转换为数字信号，经过DSP音效芯片的处理，将该数字信号转换为模拟信号输出。
声卡的基本工作流程为：输入时，麦克风获取的音频信号通过A/D转换器转换成数字信号，送到计算机进行播放、录音等各种处理；输出时，计算机通过总线将数字化的声音信号以PCM(脉冲编码调制)方式送到D/A转换器，变成模拟的音频信号，进而通过功率放大器送到音箱等设备转换为声波。
4．2程序结构
LABVIEW程序包括两大部分：一是前面板，二是程序框图。
前面板主要显示程序的结果，而程序框图主要是程序的具体设计
LABVIEW程序框图
LABVIEW前面板
程序构造过程如下：
首先调用声音采集子VI，对来自麦克风的声音进行采集，采样信号的参数如采样率、通道数、分辨率等参数可以根据实际情况修改。
另一方面是从电脑中通过文件路径选择声音文件。
对于采样的麦克风的声音和文件路径的声音文件通过在前面板的波形图表显示出来，如上图的采集波形图和原有声音波形，接下来是对采集的信号进行滤波处理，滤波后的信号通过播放声音文件子VI播放出来，另外一部分是对声音文件进行频谱测量处理，测量的结果同样用波形图表显示波形。
接下来用合并信号子VI把两者的声音信号进行合并，合并后的信号对于其进行频谱测量，并用波形图表进行显示。
最后实现的功能是把合并的信号进行分解，观察分解的信号和合并前的信号是否一样，采用动态数据转换子VI进行分解，所分解的结果用波形图表显示
4．3结果分析
当点击程序运行时，我们通过计算机的麦克风进行录音，程序会自动录入5S，然后对信号进行滤波，频谱分析等功能，其程序运行结果如图所示
图为程序运行的结果，每个图形分别显示了各自的结果
5、结束语
本文主要是通过利用计算机的声卡作为数据采集卡，实时采集声音数据，然后利用LABVIEW所提供的程序子VI，对声音信号进行采集和分析，程序设计的相对不是很复杂，主要实现了一些简单的功能，主要目的就是进一步熟悉LABVIEW的使用和声音数据采集的相关知识，通过对程序的设计和实现，对LABVIEW有这更进一步的了解。
6、参考文献
[1]李江全等. LABVIEW虚拟仪器数据采集与串口通信测试应用实践.北京：人民邮电出版社，2010.
[2]刘胜等. LABVIEW2009程序设计. 北京：电子工业出版社，2010.
[3]程学庆等.LABVIEW图形化编程与实例应用.北京：中国铁道出版社，2005.
[4]岂兴明等.LABVIEW入门与实践开发100例.北京:电子工业出版社，2011.。