基于labview的双声道声卡数据采集系统

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1、基于LabView的双声道声卡数据采集系统班级：热动1007姓名：刘堂俊学号：U201011568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门电路，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.从数据釆集的角度看声卡1.1声卡的作用从数据采集的角度来看，声卡是一

2、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声卡的硬件结构阁1是一个声卡的硬件结构示意阁。一般声卡有4〜5个对外接口。阁1声卡的硬件结构示意阁声卡一般有LineIn和MicInW个信号输入，其中LineIn为双通道输入，Micln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MicIn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Lin

3、eIn，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WaveOut和SPKOut。WaveOut（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；SPKOut给山的信号是通过功率放人的信号，可以菌封劈Wf几t。妾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、和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U,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

4、号转换为模拟信号输出。输入时，麦克风或线路输入（LineIn）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或线路输出（LineOut）送到音箱等设备转换为声波。1.4声卡的配置及硬件连接使用声卡釆集数据之前，首先要检查LineIn和MicIn的设置。如图2,打歼“音量控制”面板，在“选项”的下拉菜单中选择“属性”，得到如图3的对话框在此对砌吐录咅'弗記W瞭中的1»阿。可以通控

5、制线路输入的咅量来调节输入的信号的幅度。图2咅量控制面板:示下WS堡校WI0c®0麦克风□收E㈱AA□吒送□立体，漘奮<

6、□Lt择X□比择這）MRe>coi&mLJ「城阁3音量控制面板属性更改及录音控制面板声卡测量信号的引入应采用音频电缆或屏蔽电缆以降低噪声干扰。若输入信号电平高于声卡所规定的最大输入电平，则应该在声卡输入插孔和被测信号之间配置一个衰减器，将被测信号衰减至不大于声卡最大允许输入电平。一般采用两种连接线：a.—条一头是3.5mm的插孔，另一头是鳄鱼夹的连接线；b.—条双头为3.5mm插孔的音频连接线。我们也可以使用坏的立

7、体耳机做一个双通道的输入线，剪去耳机，保留线和插头即可。1.声卡的主要技术参数2.1采样位数采样位数可以理解为声卡处理声音的解析度。这个数值越大，解析度就越高，录制和回放的声音就越真实。我们首先要知道：电脑中的声音文件是用数字0和1来表示的。所以在电脑上录咅的本质就是把模拟声咅信号转换成数字信号。反之，在播放时则是把数字信号还原成模拟声音信号输出。声卡的位是指声卡在采集和播放声音文件时所使用数字声音信号的二进制位数。声卞的位客观地反映了数字声音信号对输入声音信号描述的准确程度。8位代表2A8=256，16位则代表2A16=64xl0A

8、3。比较一下，一段相同的音乐信息，16位声卡能把它分为64x10A3个精度单位进行处理，而8位声卡只能处理256个精度单位，造成丫较大的信号损失，最终的采样效果自然是无法相提并论的。位数越高，在定域内能表示的声波振幅的数目越多，记录的音质也就越高。2.2采样频率每秒钟采集声音样本的数量。采集频率越高，记录的声咅波形就越准确，保真度就越高。但采样数据量相应变大，要求的存储空间也越多。目前，声卡的最高采样频率是44.1KHZ，有些能达96KHZ。一般将采样频率设为4挡，分别是44.1KHZ、22.05KHZ、11.025KHz、8KHz。

9、2.3缓冲区与一般数据采集卡不同，声卡面临的D/A和A/D任务通常是连续的。为了在一个简洁的结构下较好地完成某个任务，声卡缓冲区的设计有其独到之处为7WCPU资源计算liH的CPU采用了缓冲区的工作方式。在这种工作方式下