全文总字数：4141字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

针对传统测试系统所需仪器繁多、资金投入大、功能单一、灵活性较差的弱点，本文利用声卡usb声卡 技术和labview技术，采用了一种基于usb声卡的数据采集与分析的廉价方案，具有实现简单、通用性强、扩展性好、界面友好、性能稳定可靠等诸多优点，在labview中实现了音频信号的采集分析及数据存盘重载，并结合应用实例验证了该系统的可行性及有效性。该系统具有双通道、高保真、22khz至44khz的采样率，实现了音频信号的实时采集、实时存储、信号分析（时域分析和频域分析）等多种功能，其中时域分析包括实时显示测量信号频率、幅值等参数；频域分析包括幅值谱、相位谱、功率谱和fft变换等。本方法可以推广到语音识别、环境噪声监测、地震勘探、生物医学和实验室测量等多种领域，应用前景广阔。

国内外研究现状

1 国外虚拟仪器研究现状

国外的仪器产业早在上个世纪80年代末就开始了虚拟仪器的研究工作。在90年代以美国国家仪器公司(ni)，motorola公司等著名企业为代表，开始了仪器产业从数字化仪器、智能仪器向虚拟仪器的过渡。1986年美国国家仪器公司第一次正式推出了虚拟仪器的概念。到1997年9月1日，ni发布了一种全新的开放性、模块化仪器总线规范一一pxi为止，按照测控功能硬件的不同，业界已经存在gpib、vxi、pc-daq、和pxi四种标准虚拟仪器硬件体系结构^[]。

2. 研究的基本内容

在本设计中，用普通的计算机声卡代替商用数据采集卡，研究基于PC机声卡的音频数据采集系统。程序需通过声卡采集麦克风接口的信号，在LabVIEW软件上实时显示波形。同时对采集到的信号进行一些分析和处理，包括幅值谱、相位谱、功率谱等。系统具有滤波功能与回放试听功能，点击回放按键，面板上可显示存储数据的波形以及滤波前后的波形，点击试听按钮，电脑播放滤波后的声音。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

本文设计了基于声卡的数采系统，实现了对音频信号实时采集与处理，并具有波形回放和存储功能。本设计中，用计算机声卡代替昂贵的数据采集卡采集数据，以图形化编程语言的虚拟仪器软件LabVIEW为开发工具，充分利用计算机强大的信息处理能力和LabVIEW模块化编程技术，实现了常见音频信号的实时采集、显示、存储，回放以及分析等功能。在PC上配置多块声卡并行工作，可以构成一个多通道数据采集系统，以满足特定应用范围内数据采集的需要。如果采用笔记本电脑，则无需添加任何硬件就可以构成便携式测量系统。其有效的利用了计算机资源，节约了数据采集成本，成本较低，易于实现，不仅可以应用于科研试验，而且可以应用于检测车辆等方面，具有比较广阔的应用前景。

在声卡性能越来越好、成本越来越低、普及率越来越高的情况下，这种办法值得在工程测量应用及相关实验室中进一步推广和扩充。例如，对环境噪声进行实时监测，采集语音信号并进行分析和处理来实现语音识别，还可以实现信号发生器及万用表等设备在音频范围内的基本功能，其应用前景较为广阔。

4. 参考文献

参考文献

[1] 孙爱晶，刘毓，马贺洲.基于labview的声卡数据采集及滤波处理[j].设计自动化与仪表，2009，24(5)：21-23 .

[2] 江建军，刘继光.labview程序设计教程[m].北京：电子工业出版社.2008.