声音信号采集与播放

声音信号采集与播放

实验报告

目录

一、实验概述

二、实验程序及介绍

1、录制声音文件

2、播放声音文件

三、实验结果及分析

四、实验总结

一、实验概述

本实验在LABVIEW平台上构建了一个声音信号采集和播放的程序。用这个程序可以通过麦克风将音乐、声响或语音录制下来，保存在文件中，并通过播放程序部分将保存的声音文件播放出来。

二、实验程序

1、录制声音文件

图1 录制声音程序流程图

图2 录制声音程序前面板

录制声音的程序由一系列声音VI和一系列文件VI并列组成，程序框图如图1所示。下面按照图中各个VI的序号，介绍程序的构成。

（1）读取并打开声音文件VI：这是一个多态VI，此处选取“写入”。它创建一个声音文件，用于写入“.wav”格式的声音文件。它要求输入文件路径和声音文件格式。“声音格式”参数是一个簇，其中包含采样率、通道数、没采样比特数。程序中把这3个参数分别设置为22050、2、16，这样可以把麦克风输入的声音存储为16位立体声数据文件。它输出一个声音文件引用句柄。

（2）写入声音文件VI：将输入的声音数据写入声音文件。声音数据是一个簇数组，共两个元素；每个元素是一个波形簇，包括采样开始时间t0、采样时间间隔dt和声音数据y。t0和td被忽略，y可以是DBL、SGL、U8、I16、I32几种数据类型。这是一个多态VI，要根据y输入的数据类型手工选择相应的子VI。

（3）关闭声音VI：根据输入的声音文件引用句柄将“.wav”声音

文件关闭。

（4）配置声音输入VI：配置声音输入设备以采集声音数据。“每通道采样数”参数配置内存缓存中每个通道的采样数，连续录音时要用大一些的数值，本例配置为“10000”；“采样模式”参数在事前不清楚录制数据量大小时配置为“连续采样”；“设备ID”参数指定使用的声音设备；“声音格式”参数前面已经介绍过；“任务ID”参数输出一个关于指定设备配置信息的标识。

（5）读取声音输入VI：根据输入的任务ID从声音输入设备读

取数据。“每通道采样数”的参数要和配置声音输入VI中的配置相同。这是一个多态VI，要根据需要的声音数据类型手工选择相应的子VI。

（6）声音输入清零VI：根据输入的任务ID结束声音采集、清

空内存缓冲区、释放相关设备资源。

（7）简易错误处理器VI：报告整个程序执行过程中是否有错误。

2、播放声音文件

图 3 播放声音程序流程图

图4 播放声音程序前面板

下面按照图3中各个VI的序号，介绍程序的构成。

（1）打开声音文件VI：前面已经介绍过。此处选取“读取”。

（2）读取声音文件VI：根据输入的声音文件引用句柄从“.wav”文件读取一个波形数组。“每通道采样总数”参数指定这个VI每次被调用时读出的采样数据量，尽量和“配置声音输入VI”的“每通道采样数”参数一致；“位置模式”和“位置偏移量”两个参数确定文件当前位置加上偏移量的位置开始读数据，默认值为“相对”；输出的”数据“类型与写入时一样，每次输出一次采样的数据；输出的”偏移量“参数是输入的偏移量加上本次读文件产生的偏移量之和；”文件结束？”参数“T”时达到文件末尾。这是一个多态VI，要根据声音文件的数据类型手工选择相应的子VI。

（3）关闭声音文件VI：前面已经介绍。

（4）配置声音输出VI：和“配置声音输入VI”的配置参数相同。

（5）配置声音输出音量VI：调节输出声音音量大小用。

（6）写入声音输出VI：将输入数据写入声音输出设备。这是一个多态VI，要根据声音文件的数据类型手工选择相应的子VI。

（7）声音输入清零VI：前面已经介绍。

（8）简易错误处理器VI：前面已经介绍。

三、实验结果及分析

经测试，本程序可以较好地实现声音信号的录制和播放功能，且输出声音质量尚可。

四、实验总结

本次试验中，我通过编程实现了声音信号的采集与播放功能，对数据采集与处理技术这门课程得到了更深的体会。同时，LABVIEW 编程技能得到了提高。