基于聲卡的labview的數(shù)據采集與系統(tǒng)分析-在線瀏覽
2025-01-19 19:47本頁面
【正文】 容性好、性能穩(wěn)定、靈活通用，軟件特別是驅動程序升級方便。而且聲卡用 DMA(直接內存讀取 )方式傳送數(shù)據，極大地降低了 CPU占用率。 如果利用聲卡作為數(shù)據采集設備，可以組成一個低成本高性能的數(shù)據采集與分析系統(tǒng)。如果需要處理直流或緩變信號，則需要其他技術的配合。它內置信號采集、測量分析與數(shù)據顯示功能，集開發(fā)、調試、運行于一體，不僅提供了幾乎所有經典的信號處理函數(shù)和大量現(xiàn)代的高級信號分析工具，而且 LabVIEW虛擬儀器程序 (Virtual Instrument，簡稱 VI)可以非常容易的與各種數(shù)據采集硬件、以太網系統(tǒng)無縫集成，與各種主流的現(xiàn)場總線通信以及與大多數(shù)通用數(shù)據庫鏈接。 LabVIEW Express技術，簡化了測試測量應用系統(tǒng)的開發(fā)進程，其靈活的交互式 VI易與各種范圍的 I/O信號連接，用戶只需點擊鼠標配置應用系統(tǒng)，即可完成搭建工作并開始運行。 2 聲卡工作原理及性能指標 聲音的本質是一種波，表現(xiàn)為振幅、頻率、相位等物理量的連續(xù)性變化。聲卡的基本工作流程為 [2]：輸 入時，麥克風或線路輸入 (Line In)獲取的音頻信號通過 A/D轉換器轉換成數(shù)字信號，送到計算機進行播放、錄音等各種處理；輸出時，計算機通過總線將數(shù)字化的聲音信號以 PCM(脈沖編碼調制 )方式送到 D/A轉換器，變成模擬的音頻信號，進而通過功率放大器或線路輸出 (Line Out)送到音箱等設備轉換為聲波，人耳偵測到環(huán)境空氣壓力的改變，大腦將其解釋為聲音。復音數(shù)越大，音色就越好，播放聲音時可以聽到的聲部越多、越細膩。采樣頻率越高，記錄的聲音波形就越準確，保真度就越高，但采樣數(shù)據量相應變大，要求的存儲空間也越多。位數(shù)越高，在定域內能表示的聲波振幅的數(shù)目越多，記錄的音質也就越高。 目前一般的聲卡最高采樣頻率可達 96KHz；采樣位數(shù)可達 16位甚至 32位；聲道數(shù)為 2，即立體聲雙聲道，可同時采集兩路信號，需要時還可選用多路輸入的高檔聲卡或配置多塊聲卡；每路輸入信號的最高頻率可達 KHz，輸出 16位的數(shù)字音頻信號，而 16位數(shù)字系統(tǒng)的信噪比可達 96dB。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，故推薦使用 Line In，其噪聲干擾小且動態(tài)特性良好。若輸入信號電平高于聲卡所規(guī)定的最大輸入電平，則應在聲卡輸入插孔和被測信號之間配置一個衰減器，將被測信號衰減至不大于聲卡最大允許輸入電平。 LabVIEW對聲音采集的設置默認于其所處的操作系統(tǒng)，本文使用的是最普通的聲卡，對于高級的聲卡采集信號時，要注意關閉如混響之類的一些特效，避免影響測量結果的真實性。 數(shù)據采集 數(shù)據采集模塊根據用戶設置的聲音格式從聲卡獲得數(shù)據。該模塊還提供保存所有或部分數(shù)據以及轉到信號分析模塊的功能。數(shù)據采集過程分為三步： ① 初始化 /配置聲卡； ② 采樣； ③釋放聲卡。 圖 1 數(shù)據存盤框圖程序 LabVIEW把聲卡的聲道分為 mono 8bit(單聲道 8位 )、 mono 16bit(單聲道 16位
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