基于Lab VIEW的聲卡數據采集與分析系統設計

武 晨，符為榕

（合肥工業大學 噪聲振動研究所，安徽 合肥 230009）

0 引言

與傳統測量儀器的設計方法相比，虛擬儀器具有成本低、功能強大、集成度高、質量可靠、維護方便等優點。結合文獻［1，2］，本文利用NI公司推出的虛擬儀器開發平臺軟件Lab VIEW通過計算機上的聲卡編寫了一套多功能數據采集與分析系統。

1 系統硬件

本系統的硬件是筆記本聲卡，聲卡一般有Line In和Mic In兩個信號輸入插孔，若由Mic In輸入，由于有前置放大器，容易引入噪聲且會導致信號過負荷，所以本系統使用Line In，其噪聲干擾小且動態特性良好。一般的聲卡最高采樣頻率可達96 k Hz，采樣位數可達16位甚至32位，每路輸入信號的最高頻率可達22.05 k Hz，而16位數字系統的信噪比可達96 d B。所以聲卡完全可用來對音頻范圍內的信號進行采集，聲卡成本也比專業數據采集卡低，這是該系統優勢之一。

2 系統的程序設計

2.1 軟件架構

該系統利用Lab VIE W的生產者／消費者循環模式搭建總體框架。該模式是NI公司推出的程序設計概念，包含多個并行循環，一個循環作為生產數據的循環，其他循環作為處理數據的循環，且不會相互干擾。如果處理數據的速度小于生產數據的速度，數據會存儲在隊列函數創建的緩沖區內，當數據滿足消費者循環的調用條件時，系統即從緩沖區中按照“先進先出”的原則進行讀取隊列元素操作，隊列元素調入其他進程進行處理的同時，生產循環還將不斷產生新的元素并送入隊列，保證生產和消費能夠同步地并行執行。……