基于声卡的音频信号频谱仪的研究

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE论文题目基于声卡的音频信号频谱仪的研究专业学位类别工程硕士学号200991020101作者姓名肖晚成指导教师陈客松教授1分类号密级注1UDC学位论文基于声卡的音频信号频谱仪的研究（题名和副题名）肖晚成（作者姓名）指导教师陈客松教授电子科技大学成都张树彬高工成都锦江电子系统制造有限公司成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称软件工程提交论文日期2014年5月3日

2、论文答辩日期2014年6月3日学位授予单位和日期电子科技大学2014年6月29日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。2RESEARCHOFAUDIOSIGNALSPECTRUMANALYZERBASEDONSOUNDCARDAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ElectronicandCommunicationEngineeringAuthor:XiaoWanChengAdvisor:ChenKeSongSchool:SchoolofElec

3、rtonicEngineering3独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有

4、关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日4摘要摘要随着计算机技术日新月异的发展和信号处理理论的完善，原本复杂容易受到干扰的模拟信号可以通过转化为数字信号进行处理。声音信号就是其应用的典型例子，数字信号处理就是音频分析的理论基础，而将信号数字化则是数字信号处理的前提条件，本文所介绍的音频分析就是将数字音频信号作为信号的分析对象，通过时域和频域的分析得到相关的分析参数。人类能够听见的频率范围大约是在20HZ至20KHZ，其中我们的语音室分布在了300HZ至3400HZ左右，声音经过模拟设备保存和

5、播放呈现模拟音频的形态，将模拟信号在通过数字化就成为了数字音频，随着声卡技术的发展，现在计算机所配备的声卡，在音频的频率采集范围已经具有不低于专业采集卡的性能，这为我们生成低成本的音频分析仪提供了一种思路。NI公司开发的图形化编辑语言LabVIEW，对虚拟仪器的开发起到了绝对的推进作用，将虚拟仪器与计算机相结合，通过软件开发就能实现仪器的测试测量功能，LabVIEW语言提供丰富的应用接口和模块化的数字处理方法，用户可以很清楚的操作仪器的硬件，实时地对所要测试的数据进行各种分析和处理。本文所设计的音频分析系统主要包括三部分：信号的采集和保存，信号分析，信号处理。数据采集程序根据用户设置的声

6、音格式从声卡对语音信号进行采集。数据采集过程分为三步：初始化/配置声卡、信号采样及释放声卡。用户可以通过波形显示窗口直接对采集到的原始信号进行观察；采集到的信号还被送到信号测量及分析模块进行测量和分析处理。本文采用LabView平台的虚拟仪器技术和声卡的DSP技术，设计了一个具有较高采样精度、中等采样频率的基于普通计算机声卡的虚拟音频信号分析系统。如果在PC上配置多块声卡并行，只需稍加修改，就可构成一个多通道音频信号采集及测量分析系统。采用本文方法设计的系统性价比高，通用性强，可推广到语音识别、噪声监测等多种工程测量及实验室应用，具有较好的实用性。本文创新：提出了基于LabView平台和

7、普通计算机声卡的音频信号采集、分析方案，并对实际音频信号测量中的误差问题给出了相应的解决方法。该方案不仅可以用于实验室环境下的音频信号分析，还可以进一步推广到工业中的音频信号检测及智能信号分析系统关键词:虚拟仪器labview;声卡;频谱分析;IABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentofcomputertechnologyandsignalprocessingtheoryofcomplexchanger