语音采集与分析系统设计

Labview程序设计LabVIEW程序设计作业语音采集与分析系统的设计年级:2016级学号:***********姓名:*****班级:电力三班任课老师:*****2019年6月目录一、LabVIEW简介 2二、设计要求 2三、软件设计 23.1设计结果 23.2设计思路 4四、运行结果 6五、心得体会 7一、LabVIEW简介LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。LabVIEW软件是NI设计平台的核心，也是开发测量或控制系统的理想选择。LabVIEW开发环境集成了工程师和科学家快速构建各种应用所需的所有工具，旨在帮助工程师和科学家解决问题、提高生产力和不断创新。与C和BASIC一样，LabVIEW也是通用的编程系统，有一个完成任何编程任务的庞大函数库。LabVIEW的函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储等。LabVIEW也有传统的程序调试工具，如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序（子VI）的结果、单步执行等，便于程序的调试。二、设计要求能完成语音信号的采集和保存。每个同学说出自己的姓名，并可保存及播放该语音文件。能进行语音信号的播放，将1存储的语音文件进行播放。能对语音信号进行分析和显示（即能显示1中语音信号的时域波形和频域波形）三、软件设计3.1设计结果采用LabVIEW作为虚拟一起的开发工具所需要关注的主要有以下两个方面：软件的前面板（界面）的布局。LabVIEW为开发者提供了大量的前面板空间来实现界面的优化，同时也支持开发者自行创造新的控件，来满足自身的特别需要。前面板的设计往往需要符合布局合理、操作方便的设计要求。（软件前面板如图3-1所示）。图3-1语音采集与分析系统前面板程序框图的编程实现。它主要包括声音信号采集和信号播放分析模块。下面对各功能模块进行简要说明。系统主体由声音信号采集和信号播放分析两大模块组成。声音信号采集模块可以分为：、音频配置部分、音频采集部分、波形显示部分、文件保存部分、停止部分。此模块将根据系统预设的采样频率、采样位数、采样数量来采集声音数据。系统将采集到的声音数据的时域图像显示在系统的前置界面，并对这些数据进行保存。程序框图如图3-2所示.图3-2声音信号采集模块程序框图信号播放分析模块可以分为：文件打开部分、频谱显示部分、音频播放部分、文件关闭部分。此模块将打开并播放用户所选择的预先录制好的声音文件，同时，用户可以在前面板的选项卡切换以查看所播放声音文件的幅频特性和相频特性，播放完成后，关闭声音文件，且在播放过程中，可随时暂停播放。程序框图如图3-3所示。图3-3信号播放分析模块程序框图3.2设计思路此系统需要实现声音信号采集和信号播放分析两种功能，因此选择使用组合框以及条件结构来实现功能的选择。在声音信号采集模块中，为了采集到清晰的人声以及减小杂音的干扰，加入了滤波器对声音信号进行滤波，相关控件及滤波器设置见图3-3图3-3滤波器及其参数设置为了停止录音以及播放操作，对两个功能模块均使用了while循环。如图3-5、3-6所示。图3-4采集功能while循环3-5播放功能while循环使用频谱测量函数实现声音文件的分析幅频特性与相频特性并对其进行窗函数设置，如图3-6所示。图3-6频谱测量函数及其参数设置四、运行结果图4-1声音信号采集功能运行结果图4-2-1信号播放分析运行结果五、心得体会本次语音采集与分析系统的设计，让我更加深入地了解了LabVIEW的工作原理以及控件、函数的使用，真正将理论与实践相结合。在完成这次作业的过程中，我也发现了许多平时在理论课程学习中没有发现的问题。例如，如何正确地调试程序，遇到运行失败的情况时该如何解决等问题。我也在解决这些问题的过程中提高了自己的能力。如图形化编程的