基于LabVIEW的音频检测系统设计.pdf

《基于LabVIEW的音频检测系统设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、日丝堕童日仪器仪表用户doi：10。3969／j．issn．1671—1041．2011．03．028基于LabVIEW的音频检测系统设计蒋灵搏(山东工业职业学院机电工程系，淄博256414)摘要：利用LabVIEW图形化开发软件。提出了一种音频信号检测系统设计方案。首先利用麦克风采集被测对象产生的音频信号，再通过计算机的声卡转换为数字信号，最后由自制音频检测虚拟仪器实现音频信号的时域分析、频域分析及数据存储等功能。该系统对木琴的金属音条进行了测试，由木槌击打音条来产生脉冲激振，响应信号被系统采集分析，进而得出每根金属音

2、条的固有频率、内耗两项参数。关键词：音频检测；LabVIEW；声卡；固有频率；内耗中图分类号：TP274文献标志码：BDesignofacousticdetectingsystembasedonLabVIEWJIANGLing-bo(DepartmentofElectricalandMechanicalEngineering，ShandongVocationalCollegeofIndust~，Zibo256414，China)Abstract：Anacousticdetectingsystemwasdevelopedb

3、asedontheLabVIEWgraphicalprogrammingenvironment．Theaudiosignalproducedbythetestedbodyisfirstlyacquiredbymicrophone，andthentransducedintodigitalsignalthroughsoundcard．Atlast，theself—developedVirtualInstrumentperformstheaudiosignal‘Stime—domainanalysis，frequen·cy—d

4、omainanalysis，anddata—saving，etc．Thesystemhasbeenusedtotestxylophone’Smetalbars，whicharestrikedbyamalletasanimpulseexcitation，andaccordingtotheirresponses，thevalueofeverybar’Snaturalfrequen—cyandinternalfrictionareacquired．Keywords：acousticdetecting；LabVIEW；sound

5、card；naturalfrequency；internalfriction0引言1系统硬件方案分析音频检测是目前国内外较为先进的一种无损检测新技本系统采用的硬件方案如图1昕示，它主要由传声器、声术，其主要的方法原理是：利用各种材料都具有其固有频率的卡和个人计算机几部分组成。其基本工作过程是：被测对象特性，使其受到激励产生自由振动，材料便会发出固有频率的受到外来激励或处在运行工作状态时产生的模拟音频信号被声音，通过测定振动的音频参数便可预测材料的内部质量。传声器采集，经声卡实现A／D转换变为数字信号，再由计算如对于各种机

6、械设备中易产生疲劳破坏的轴类零件，可借助机内部开发的虚拟仪器进行显示、分析、存储等。音频检测技术确定其共振频率、内耗值等音频参数，从而实现对轴类零件的机械性能、基体组织及内部缺陷的无损检测。早期的音频检测系统一般采用频率计、计数器等专用仪器测量来自传声器的音频信号，并通过示波器和频谱仪等设备对音频信号进行分析求得音频参数。这样的检测系统一般来说，检测速度缓慢，测量误差较大，而且成本也比较高。图1音频检测实验系统硬件方案随着计算机技术的不断提高，虚拟仪器开发软件近年得1．1传声器的测量原理及响应特性到迅速发展，如美国Nat

7、ionalInstruments(简称NI)公司的Lab—在此系统中，传声器采用个人计算机普通配置的电容式VIEW软件是开发虚拟仪器的主要平台之，目前LabVIEW麦克风即可，它实质上是一个电容式位移传感器。其动极板开发软件已在测试与测量、过程控制、工业自动化和实验室研是一个很薄的金属膜片，厚度约0．0025～0．050mm，与之正对究等方面都得到广泛应用。借助LabVIEW对计算机声卡的的则为固定极板，其内部开有阻尼孔。在声压作用下，金属薄专门操作模块及其强大的数字信号分析功能，提出开发一种膜振动使极板间隙变化，从而引

8、起电容变化，通过专门的测量用于音频信号采集分析的检测系统。利用LabVIEW编写虚电路(如直流极化电路)转换为电压信号e。输出。假设麦克风拟仪器的程序，实现对音频信号的采集、显示、分析、存储及记周围的压力P在任意时刻都是均匀的，则麦克风的输出电压录读取等功能。e。和声压P，之间的关系可由下式表示j：78ElCVol。