实验报告-基于LabVIEW的双声道语音录制系统

基于LabVIEW的双声道语音录制系统报告标题设计任务〔描述设计的内容、要求〕使用设备〔完成该设计任务所需的软硬件设备〕任务分析〔仪器的组成、功能分析、技术分析等〕设计步骤〔每个模块的具体实现方法〕结论与展望〔当前设计是否完成既定任务？存在的缺乏和拟改良的方法〕设计任务1内容设计一套语音信号录制系统，即将PC机上的声卡作为音频信号采集硬件，使用者使用话筒录音，将声音信号由声卡输进计算机，然后由该系统采集音频信号，在最后程序结束以后将该音频文件保存为Wav文件存储到计算机。2要求：a)声音质量为双声道；b)在开始采集前，操作者可根据实际需要，更改采样位数〔8位和16位〕；c)按下〞开始〞按钮时，才开始采集声音；d)在采集过程中，按下〞暂定〞按钮，暂定声音的采集，再次按下“暂定〞按钮，继续采集声音。e)按下“停止〞按钮，停止采集声音，并弹出保存文件的对话框，保存成*.wav文件f)在前面板上实时显示波形，并显示录音时间使用设备硬件组成：计算机、声卡、话筒〔MIC〕软件组成：数据采集程序、数据处理程序及数据存储程序任务分析1、录音系统设计流程：配置声卡〔设置声卡的工作模式和参数，为声卡的正常工作做准备〕→b)采集信号〔启动声卡采集输入的信号，并将其数字化，转换成计算机能处理的数据〕—→c)数据处理〔将声卡采集获得的新数据显示出来，并将它添加到原有信号的存在数组中〕→d)关闭声卡〔停止声卡采集任务，释放占用的系统资源。并将采集的数据按指定格式进行保存〕信号处理2、数据采集程序：数据采集程序要实现的任务就是用软件控制声卡采集输入的信号，并将其转换为数字信号〔即我们常说的数据〕提供应后续程序处理。它为后续程序提供了一个数据来源。信号处理b)数据采集程序的流程：数据采集程序实例：3、数据处理程序：任务：实时波形显示，并将它添加到已有信号的存在数组中。a)因为是实时显示采集信号的波形，因此我们需要用WaveformChart来实现；b)将新信号添加到已有信号的数组中，可通过移位存放器实现。数据保存程序：任务：在最后程序结束以后，将该音频文件保存为Wav文件存到计算机。〔注：有已经建好的“录音保存.VI〞，可在D:\ProgramFiles\NationalInstrument\Labview7.1\example\Sound\Sound.llb中调用，具体具体路径由安装LABVIEW软件的盘确定。〕录音保存.VI：局部变量局部变量主要是解决数据和对象在同一VI程序中的复用问题创立局部变量设定局部变量状态〔读操作和写操作〕逻辑型控制量使用局部变量时，要求其机械动作必须设为Switch状态。暂停按钮的设置：采用case循环如下列图：四、设计步骤1、创立前面板上半局部选择“垂直平滑盒〞，下半局部选择“上凸盒〞〔操作：新式→修饰→垂直平滑盒/上凸盒〕。颜色设置为棕色〔按住shift右击鼠标调出工具模板→颜色工具→在需要改变颜色处右击鼠标选择所需颜色〕。2、设置声卡参数建立SICONFIG〔AllFunctions→graphics&sound→sound→soundinput→SIConfig〕，设置声卡参数，采用soundformat〔建立SICONFIG，创立control控制量，此时前面板上显示出声道、采样频率和采样位数三个可调的控制量〕。3、控制录音开始设置一个while循环(AllFunctions→structures)，采样间隔设置为200ms(AllFunctions→Time&Dialog→waituntilnextmsmultiple),创立一个逻辑控制量和一个逻辑显示量来控制录音的开始，机械动作设为Switch状态。建立SIStart，启动声卡，并将SIConfig的taskIDout与SIStart的taskIDin通过while循环连接。如图：4、建立while循环作为整体局部因为要实时显示并记录信号，因此采用while循环，并痛过移位存放器来实现将新信号添加的已有信号的数组中〔移位存放器使用：在while图框右击鼠标，选择AddShiftRegister〕。在前面板显示录音时间〔AllFunctions→Time&Dialog→formatdate/timestring〕。5、暂停设置创立casestructure，设置逻辑型控制量。a、当逻辑值为真时，在case内部建立SIStop和SIStart，两个函数之间建立while循环，延迟时间设为100ms，建立“暂定〞的局部变量〔创立局部变量：在逻辑控制量上右击→creat→localvariable〕与while的“停止〞相连，并将其设为continueifture(右击鼠标进行选择)。将SIStop和SIStart的输出与输入经过whilel连接。将SIStop的输入经过case图框与SIConfig的输出相连。b、当逻辑值为假时false:不对信号做处理。6、停止设置创立case循环和逻辑控制量，ture时创立SIStop，false时直接通过7、信号的输出建立casestructure,使用簇分解函数将录音模式的三个量分解，选择其中的采样位数作为判断的输入，a、假设输入为"8bit"，那么使用SiRead，输出端口为stereo8-bit，建立WaveformChart，与输出端口相连。同时显示使前面板字符串“双声道8位〞〔AllFunctions→String→StringConstant→输入“双声道8位〞→建立显示量〕。b、假设判断为"16bit"，那么输出端口为stereo16-bit，字符串显示“双声道16位〞。8、while的终止判断将SiRead的错误输出用簇分解函数分解，选择其中的staus与停止逻辑控制量进行“与〞判断，然后与while的停止连接。9、关闭声卡：在while外部建立SiClear,关闭声卡。10、录音保存在外部建立casestructure，判断条件为采样位数，当位数为“8bit〞时，使用录音保存子VI，在while内部使用簇合并将SiRead与移位存放器的一端合成后输入到录音保存VI的stereo8位输入端，创立录音格式的局部变量，并与录音保存VI的输出端相连接。当位数为“16bit〞，合成簇与录音保存VI的stereo16位输入端相连接，输出端仍与录音格式的局部变量相连。11、波形显示选择属性〔properties〕，曲线显示设置为2〔appearance→plotsshown〕,X轴设置为时间〔formatandprecision〕,plot0设置为白色线状，plot1设为红色线状。填充至0。12、面板填写信息及颜色调整While循环整体框图程序如下：五、结论与展望结论：当前的设计可以完成所要求的任务。录音系统将PC机上的声卡作为音频信号采集硬件，使用者使用话筒录音，将声音信号由声卡输进计算机，然后由该系统采集音频信号。当程序运行后，按下“开始录音〞键后程序开始录音；按下“暂定〞后声音的录制暂停，再次按“暂定〞声音的录制继续；按下“停止〞后声音录制结束，同时将弹出保存文件的对话框，文件*.wav格式保存。声音质量为双声道；在开始采集前，操作者可根据实际需要，更改采样位数〔8位和16位〕；前面板上显示录音时间，同时显示录音状态和采样位数；前面板同时以不同颜色分开显示两个声道的波形。缺乏及拟改良方法：A、前面板上有频率和声道的调节，而后面没