数据采集实验报告.pdfVIP

中国石油大学（北京）

实

验

报

告

实验名称：基于声卡的数据采集

班级：过程10-4班学号：21姓名：夏亚康

成绩：

实验日期：2013年1月4日

一、实验目的

1、掌握Labview软件的基本使用方法；

2、掌握利用Labview功能模板进行虚拟仪器设计；

3、了解声卡的工作原理

4、学习用Labview进行数据采集的基本过程。

5、利用软件设计并实现一台虚拟数字录音机，完成音频数据采集、显示、

保存、处理、回放的功能。通过练习使用Labview设计数字录音机。

二、实验仪器和设备

1.计算机1台、MIC1只、耳机1只

2．编程环境WindowsXP操作系统

3.Labview实验软件1套

二、实验说明：

1、声卡的工作特点

本设计采取的方法是在LabVIEW虚拟仪器环境中利用Windows自带声卡采

集语音信号。从数据采集的角度来看,PC声卡本身就成为一个优秀的数据采集系

统，它同时具有A/D和D/A转换功能，不仅价格低廉，而且兼容性好、性能稳

定、灵活通用，软件特别是驱动程序升级方便。如果测量对象的频率在音频范围

(20Hz-20kHz)内，而且对采样频率等指标又没有太高要求，就可以考虑使用声卡。

而语音音频范围一般在5kHz以内，满足声卡采集的要求。在采集语音信号前，

要检查声卡的设置，保证已配置的输入功能(录音功能)不处于静音状态。主机通

过总线将数字化的声音信号送到数模转换器(D/A)，将数字信号变成模拟的音频

信号同时，又可以通过模数转换器(A/D)将麦克风或CD的输入信号转换成数字信

号，送到计算机进行各种处理。衡量声卡的技术指标包括复音数量、采样频率、

采样位数(即量化精度)、声道数、信噪比(SNR)和总谐波失真（THD）等。复音数

量代表声卡能够同时发出多少种声音，复音数越大，音色就越好，播放声音时可

以听到的声部越多、越细腻;采样频率是每秒采集声音样本的数量，采样频率越

高，记录的声音波形越准确，保真度就越高，但采样数据量相应变大，要求的存

储空间也越多。采样位数是指将声音从模拟信号转化为数字信号的二进制位数

(bit),位数越高，在定域内能表示的声波振幅的数目越多，记录的音质也就越高，

例如16位声卡把音频信写的大小分为216=65536个量化等级来实施上述转换。

常用声卡可对音频信号实现双声道16位、高保真的数据采集，最高采样率可达H

z,具有较高的采样频率与精度。对于许多科学实验和工程测量:来说，声卡对信号

的量化精度和采样率都是足够高的，甚至优于一些低档的数据采集卡性能。

2、LabVIEW采集语音信号

LabVIEW中提供了一系列使用Windows底层函数编写的与声卡有关的函数.

由于使用Windows底层函数直接与声卡驱动程序打交道，因而封装层次低，速

度快，而且可以访问、采集缓冲区中任意位置的数抓，具有很大的灵活性，能够

满足实时不间断采集的需要。在LabVIEW中，利用Windows声卡对语音信写进

行采样，SIConfig设置声卡中与数据采集相关的硬件参数，将device设置为0，

采样位数为单声道16位，采样频率11025Hz,缓冲区长度为默认值8192字节;SI

Start通知声卡开始采集外部数据;SIRead将数据缓冲区中的内容读取到用户程序

的数组中，一次可读取缓冲区长度的一半((4096字节)；SIStop通知声卡停止采

集外部数据;SIClear完成最终的清理工作，释放请求的一系列系统资源,Sound

wave显示语音波形、WhileLoop有两个语句，第一个语句“WaitforRecordButton”

是在程序运行后通知开始录入语音数据，第二个语句主要是为了能够连续的读入

语音数据，在此语句中，“Casestru