基于聲卡的數據采集系統

吉淑嬌，單　新，雷艷敏

(長春大學 電子信息工程學院,長春 130022)

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基于聲卡的數據采集系統

吉淑嬌，單新，雷艷敏

(長春大學 電子信息工程學院,長春 130022)

摘要：采用虛擬儀器的思想，設計了一種基于聲卡的數據采集系統。該采集系統在LabVIEW 程序開發環境下，能夠實現聲音信號的采集、播放和識別等功能。實驗結果表明：系統能夠正確采集聲音頻率范圍內的信號，可用于該范圍內的一般數據采集與應用。

關鍵詞：虛擬儀器；聲卡；數據采集

0引言

近年來，數據采集系統層出不窮，其中基于虛擬儀器技術的采集系統以其集成性好，快速靈活以及易于實現等功能而倍受青睞。本文以聲卡作為數據采集的硬件結構，在LabVEIW 軟件開發環境下，實現數據采集系統。系統軟件交互性好，性價比高，實現了虛擬信號的采集分析及數據存盤重載。可以推廣到環境噪聲監測和實驗室測量等多種領域，應用前景廣闊。

1主界面及各模塊實現

此采集系統設計了用于保護程序的登錄界面，以及利用LabVIEW軟件中的聲音信號處理工具包，實現的聲音信號的采集和處理界面，各界面遵循LabVIEW程序三要素，即前面板，程序面板和連接線，下面一一介紹。

(1)登錄信息

為了更好的保護本設計系統，設計了一個要通過用戶名和密碼驗證的登陸界面，主要以事件結構作為核心模塊，利用按鈕控件來觸發事件結構。當前面板輸入正確的登陸信息時，系統自動進入聲卡采集系統中，如果密碼或用戶名之一發生錯誤，系統將退回到原始界面，直到輸入正確為止。其前面板如圖1所示。

圖1　聲卡系統的登陸界面

(2)聲音采集模塊的設計

根據實際需要，采集模塊的前面板主要包括聲卡格式設置以及采樣信息的設置控件和用于顯示聲音信號的波形圖。程序面板主要進行聲卡配置、讀入波形及波形儲存等處理。另外，為了更有效、準確地采集所需數據，在程序中還加入了濾波功能。前面板和后面板的設計如圖2和3所示。

圖2　聲音采集及濾波程序前面板

圖3　聲音采集級濾波程序程序面板

(3)聲卡播放模塊設計

對所采集到的聲音信號進行存儲，以備隨時可以進行播放。在播放功能設計中，主要實現幾個功能：波形顯示、音量調節以及每通道采樣數的調節。為了清晰顯示所播放聲音信號的圖形，波形圖采用兩種顏色的雙通道信號進行處理。前面板和程序面板如圖4和5所示。

圖4　聲音播放模塊前面板

圖5　聲音播放模塊程序圖

(4)聲卡采集系統的整體設計

為了使聲卡數據采集系統操作界面靈活方便，采用按鈕和事件結構相結合，實現三個功能模塊放在一個VI里，整體界面的前后面板如圖6和7所示。

圖6　基于聲卡采集的前面板

圖7　聲卡采集程序

2結束語

基于聲卡的數據采集系統，通過PC機即可完成數據采集、播放、處理等功能，大大方便了對聲音進行收集、處理的步驟，將理論原理生動展示，可以提高學生的學習興趣，解決了理論教學難題。

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責任編輯：程艷艷

Data Acquisition System Based on Sound Card

JI Shujiao, SHAN Xin, LEI Yanmin

(College of Electronic Information Engineering, Changchun University, Changchun 130022, China)

Abstract：In view of the idea of virtual instrument, this paper designs a data acquisition system based on sound card, which can realize the functions of voice signal acquisition, play and recognition in LabVIEW development environment. The experimental results show that the system can do the signal acquisition correctly within the sound frequency range and can be used for the general data acquisition and application within the range.

Keywords：virtual instrument; sound card; data acquisition

中圖分類號：TP317

文獻標志碼：A

文章編號：1009-3907(2016)04-0010-03

作者簡介：吉淑嬌(1978-)，女，吉林農安人，講師，博士，主要從事虛擬儀器及數字圖像處理等方面研究。

收稿日期：2015-10-28