虛擬儀器設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)報(bào)告3000字

虛擬儀器設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)報(bào)告3000字

選修實(shí)驗(yàn)課：虛擬儀器設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名：學(xué)號(hào)：班號(hào)：專業(yè)：院系：時(shí)間：選修實(shí)驗(yàn)課：虛擬儀器設(shè)計(jì)與應(yīng)用基于LabVIEW的雙聲道語(yǔ)音錄制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)摘要：此次實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)一套語(yǔ)音信號(hào)錄制系統(tǒng)：PC機(jī)上的聲卡作為音頻信號(hào)采集硬件，使用者使用話筒錄音，將聲音信號(hào)由聲卡輸進(jìn)計(jì)算機(jī)，然后由該系統(tǒng)采集音頻信號(hào)，在最后程序結(jié)束以后將該音頻文件保存為WAV文件存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中。該錄音系統(tǒng)所需要實(shí)現(xiàn)的功能依次為：配置聲卡參數(shù)、將信號(hào)收集到聲卡緩存區(qū)、從緩存區(qū)讀取信號(hào)并保存在計(jì)算機(jī)上、停止并關(guān)閉聲卡工作。關(guān)鍵字：多聲道、采樣位數(shù)可調(diào)、錄音系統(tǒng)。1．設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1.1設(shè)計(jì)任務(wù)每個(gè)人的聲音都有各自的特征以及講話時(shí)特殊的語(yǔ)言習(xí)慣，這些都反映在聲音信號(hào)中。本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一套語(yǔ)音信號(hào)錄制系統(tǒng)，即將PC機(jī)上的聲卡作為音頻信號(hào)采集硬件，使用者使用話筒錄音，將聲音信號(hào)由聲卡輸進(jìn)計(jì)算機(jī)，然后由該系統(tǒng)采集音頻信號(hào)，在最后程序結(jié)束以后將該音頻文件保存為Wav文件存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)。1.2要求①聲音質(zhì)量為雙聲道。②在開始采集前，操作者可根據(jù)實(shí)際需要，更改采樣位數(shù)（8位和16位）。③按下“開始”按鈕時(shí)，才開始采集聲音。④在采集過(guò)程中，按下“暫定”按鈕，暫定聲音的采集，再次按下“暫定”按鈕，繼續(xù)采集聲音。⑤按下“停止”按鈕，停止采集聲音，并彈出保存文件的對(duì)話框，保存成“*.wav”文件。2．使用設(shè)備選修實(shí)驗(yàn)課：虛擬儀器設(shè)計(jì)與應(yīng)用硬件設(shè)備：計(jì)算機(jī)、聲卡、話筒（MIC）。軟件設(shè)備：據(jù)采集程序、數(shù)據(jù)處理程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序。3．任務(wù)分析3.1硬件組成計(jì)算機(jī)、聲卡、話筒（MIC）3.2軟件組成3.2.1錄音系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程配置聲卡采集信號(hào)數(shù)據(jù)處理關(guān)閉聲卡設(shè)置聲卡的工作模式和參數(shù)，為聲卡的正常工作做準(zhǔn)備。啟動(dòng)聲卡采集輸入的信號(hào)，并將其數(shù)字化，轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能處理的數(shù)據(jù)將聲卡采集獲得的新數(shù)據(jù)顯示出來(lái)，并將它添加到原有信號(hào)的存在數(shù)組中。停止聲卡采集任務(wù)，釋放占用的系統(tǒng)資源。并將采集的數(shù)據(jù)按指定格式進(jìn)行保存3.2.2數(shù)據(jù)采集程序數(shù)據(jù)采集程序要實(shí)現(xiàn)的任務(wù)就是用軟件控制聲卡采集輸入的信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)（即我們常說(shuō)的數(shù)據(jù)）提供給后續(xù)程序處理。它為后續(xù)程序提供了一個(gè)數(shù)據(jù)來(lái)源。數(shù)據(jù)采集程序的流程采集信號(hào)3.2.3數(shù)據(jù)處理程序?qū)崟r(shí)波形顯示，并將它添加到已有信號(hào)的存在數(shù)組中。因?yàn)槭菍?shí)時(shí)顯示采集信號(hào)的波形，因此我們需要用WaveformChart來(lái)實(shí)現(xiàn)；將新信號(hào)添加的已有選修實(shí)驗(yàn)課：虛擬儀器設(shè)計(jì)與應(yīng)用信號(hào)的數(shù)組中，可通過(guò)移位寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)。3.2.4數(shù)據(jù)保存程序在最后程序結(jié)束以后，將該音頻文件保存為Wav文件存到計(jì)算機(jī)。4．設(shè)計(jì)步驟4.1配置聲卡參數(shù)函數(shù)：SIConfig功能：配置聲卡參數(shù)，為聲卡采集信號(hào)做準(zhǔn)備。輸入端口：◆device：設(shè)備號(hào)，默認(rèn)值為0，該參數(shù)一般不需要改動(dòng)。操作系統(tǒng)中用設(shè)備號(hào)表示硬件設(shè)備?！魋oundformat：用于指定聲卡的參數(shù)：?jiǎn)温暤肋€是立體聲，采樣率，8位還是16位。它是一個(gè)簇，包括下面三個(gè)元素：★soundquality：聲音質(zhì)量，枚舉型，兩個(gè)取值：mono（單聲道）和stereo（立體聲）★rate：采樣率，枚舉型，4個(gè)取值：0，1，2，3；分別對(duì)應(yīng)四種采樣率：11025，22050，44100和8000Hz?！颾itspersample：采樣點(diǎn)位數(shù)，枚舉型，兩種取值：8位和16位輸入端口◆buffersize：數(shù)據(jù)緩存區(qū)大小。是LabVIEW與聲卡之間傳遞數(shù)據(jù)的一個(gè)中轉(zhuǎn)站。默認(rèn)大小為8192字節(jié)。◆errorin：錯(cuò)誤簇。輸出端口◆taskIDout：聲卡的標(biāo)識(shí)號(hào)。其它聲音函數(shù)通過(guò)它對(duì)聲卡進(jìn)行操作?！鬳rrorout：錯(cuò)誤簇。此次實(shí)驗(yàn)中，用戶可以自主選擇聲音質(zhì)量、采樣頻率和采樣位數(shù)，需要新建三個(gè)枚舉型的輸入變量來(lái)確定聲卡參數(shù)，將三個(gè)參數(shù)捆綁成簇，作為配置聲卡的聲音參數(shù)。聲卡在數(shù)據(jù)的收集時(shí)，便會(huì)按照用戶的選擇對(duì)聲音進(jìn)行收集。4.2信號(hào)的處理函數(shù)：SIStart功能：?jiǎn)?dòng)聲卡，開始采集信號(hào)并將數(shù)據(jù)保存到緩存區(qū)。輸入端口◆taskIDin：聲卡的標(biāo)識(shí)號(hào)?！鬳rrorin：錯(cuò)誤簇輸出端口◆taskIDout：聲卡的標(biāo)識(shí)號(hào)◆errorout：錯(cuò)誤簇選修實(shí)驗(yàn)課：虛擬儀器設(shè)計(jì)與應(yīng)用函數(shù)：SIRead功能：從聲卡緩存區(qū)讀取數(shù)據(jù)。輸入端口◆taskIDin：聲卡的標(biāo)識(shí)號(hào)◆errorin：錯(cuò)誤簇輸出端口◆taskIDout：聲卡的標(biāo)識(shí)號(hào)◆errorout：錯(cuò)誤簇函數(shù)：SIStop功能：停止聲卡采集的工作。輸入端口◆taskIDin：聲卡的標(biāo)識(shí)號(hào)◆errorin：錯(cuò)誤簇輸出端口◆taskIDout：聲卡的標(biāo)識(shí)號(hào)◆errorout：錯(cuò)誤簇功能包含啟動(dòng)和停止聲卡收集工作兩部分。當(dāng)按下“錄音”按鈕時(shí)，啟動(dòng)聲卡的收集工作，此時(shí)信號(hào)作為輸入流存儲(chǔ)在聲卡的緩存區(qū)里面。當(dāng)按下“暫?！卑粹o時(shí)，停止聲卡的收集工作，此時(shí)聲卡的緩存區(qū)里面沒(méi)有信號(hào)的輸入。當(dāng)按下“錄音”按鈕時(shí)，啟動(dòng)一個(gè)每200毫秒一次的循環(huán)，并啟動(dòng)聲卡的信號(hào)收集工作，將聲音信號(hào)按先前配置好的參數(shù)收集到聲卡緩存區(qū)內(nèi)，同時(shí)更改工作狀態(tài)為“錄音中”。當(dāng)按下“暫?！卑粹o時(shí)，停止聲卡的收集工作，并把工作狀態(tài)由“錄音中”改為“未錄音”。從聲卡緩存區(qū)中讀取信號(hào)，并將信號(hào)保存到本地計(jì)算機(jī)上。將信號(hào)按照用戶要求的格式從聲卡緩存區(qū)中讀出，需要?jiǎng)傞_始時(shí)用戶所設(shè)定的參數(shù)，使用老師提供的“錄音保存.VI”將信號(hào)從緩存區(qū)中讀取并保存到本地計(jì)算機(jī)上。當(dāng)按下“停止”按鈕時(shí)，停止聲音的采集工作，并將按下的“錄音”按鈕彈出，修改當(dāng)前工作狀態(tài)為“未錄音”。然后使用錄音保存功能將收集到的信息保存在本地計(jì)算機(jī)上。4.3停止并關(guān)閉聲卡函數(shù)：SIClear功能：關(guān)閉聲卡，并釋放所有占用系統(tǒng)的資源。輸入端口◆taskIDin：聲卡的標(biāo)識(shí)號(hào)◆errorin：錯(cuò)誤簇輸出端口◆errorout：錯(cuò)誤簇實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉聲卡，并釋放所有占用的資源，以便計(jì)算機(jī)執(zhí)行其他任務(wù)。選修實(shí)驗(yàn)課：虛擬儀器設(shè)計(jì)與應(yīng)用此次實(shí)驗(yàn)中，用“聲音輸入清零”來(lái)釋放所占用的資源。5.結(jié)論與展望通過(guò)一周的努力，我終于完成了多聲道采樣位數(shù)可調(diào)錄音系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)?；贚ABVIEW的雙聲道語(yǔ)音錄制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用LABVIEW編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單而較圓滿的完成對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的錄制，錄音文件成功保存，錄音回放效果良好，達(dá)到預(yù)期效果,完成了既定設(shè)計(jì)任務(wù)。但是由于設(shè)備及程序多方原因，音頻存在撕拉聲等雜聲。

第二篇：虛擬儀器程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(三)1900字河南機(jī)電高等專科學(xué)校學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告LabVIEW虛擬儀器程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：實(shí)驗(yàn)三波形圖及文件保存系部：計(jì)科系年級(jí)：10級(jí)專業(yè)班：姓名：學(xué)號(hào)：實(shí)驗(yàn)時(shí)間：20xx年5月22日成績(jī)：教師簽名：實(shí)驗(yàn)三波形圖及文件保存一實(shí)驗(yàn)名稱：波形圖及文件保存二實(shí)驗(yàn)要求和目的要求:創(chuàng)建一個(gè)VI程序，此VI要實(shí)現(xiàn)的功能是：使用一個(gè)For循環(huán)并執(zhí)行100次循環(huán)，在循環(huán)中將產(chǎn)生100個(gè)隨機(jī)數(shù)，同時(shí)使用一個(gè)正弦函數(shù)來(lái)生成正弦波形，正弦波形的周期通過(guò)數(shù)值來(lái)調(diào)整。通過(guò)For循環(huán)生成的兩條曲線的數(shù)據(jù)通過(guò)創(chuàng)建數(shù)組函數(shù)轉(zhuǎn)換成一個(gè)二維數(shù)組，用戶使用一個(gè)數(shù)值顯示控件和波形圖控件來(lái)分別顯示兩條曲線的數(shù)據(jù)和波形。最后使用文件寫入函數(shù)將曲線數(shù)據(jù)寫至一個(gè)電子表格文件中。目的：熟悉如何在一個(gè)波形圖控件中創(chuàng)建多條曲線，同時(shí)顯示曲線數(shù)據(jù)以及將其保存至指定的路徑和格式文件。三實(shí)驗(yàn)步驟1.前面板波形圖VI前面板如下圖所示:圖1波形圖VI前面板（1）新建一個(gè)VI，在前面板中添加一個(gè)波形圖控件。該控件可在控件選板中“Express→圖形顯示控件”子選板中找到。（2）在前面板中添加一個(gè)顯示二維數(shù)組中元素的數(shù)值顯示控件。首先需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)空數(shù)組，創(chuàng)建空數(shù)組控件可在“控件→新式→數(shù)組、矩陣與簇”子選板中找到，創(chuàng)建一個(gè)空數(shù)組后，在前面板中創(chuàng)建一個(gè)數(shù)值顯示控件，并將該控件拖放入空數(shù)組中作為數(shù)組的輸入數(shù)據(jù)類型。默認(rèn)情況下創(chuàng)建的數(shù)組為一維數(shù)組，此時(shí)為了顯示一個(gè)二維數(shù)組數(shù)據(jù)，需要將創(chuàng)建的數(shù)組由一維更改為二維。（3）將鼠標(biāo)移至數(shù)組左側(cè)的帶有上、下箭頭的元素的下邊框處，該處元素用于控件數(shù)組的維數(shù)。按住鼠標(biāo)左鍵，并向下拖至出現(xiàn)兩個(gè)元素，這時(shí)便將原來(lái)的一維數(shù)組更改為二維數(shù)組，然后再將鼠標(biāo)移至數(shù)組中元素框架的右下角，當(dāng)鼠標(biāo)變成樓梯狀時(shí)拖動(dòng)鼠標(biāo)來(lái)控制可見的數(shù)據(jù)元素的行、列。2.程序框圖波形圖VI程序框圖如下所示：圖2波形圖VI程序框圖（1）切換至程序框圖中，在程序框圖中放置一個(gè)For循環(huán)，并設(shè)置循環(huán)總數(shù)為100。（2）在For循環(huán)中放置一個(gè)隨機(jī)數(shù)函數(shù)。在For循環(huán)中放置2個(gè)乘法函數(shù)和1個(gè)除法函數(shù)，這2個(gè)函數(shù)都位于函數(shù)選板中的“函數(shù)→數(shù)值”子選板中。在程序框圖中單擊鼠標(biāo)右鍵，從函數(shù)選板中選擇“函數(shù)→數(shù)值→數(shù)學(xué)與科學(xué)常量”子選板中的常量2π.再按相同的方法在函數(shù)選板中選擇”函數(shù)→數(shù)學(xué)→初等與特殊函數(shù)→三角函數(shù)”子選板中的正弦函數(shù)并將其拖放至程序框圖中的For循環(huán)中。（3）在程序框圖中單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇函數(shù)選板中的“函數(shù)→編程→數(shù)組”子選板的創(chuàng)建數(shù)組函數(shù)并將其拖放至程序框圖中合適的位置。（4）從函數(shù)選板中的“函數(shù)→編程→文件I/O”子選板中選擇寫入電子表格文件函數(shù)，并將其拖放至程序框圖中合適的位置，并為該函數(shù)創(chuàng)建如圖2所示的文件寫入的路徑以及是否在存入數(shù)據(jù)時(shí)轉(zhuǎn)置輸入的二維數(shù)組選擇控件。此處給定了文件存儲(chǔ)的路徑以及在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)先將數(shù)組數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)置。如果文件寫入路徑為空時(shí)，則當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)會(huì)彈出一個(gè)寫入文件路徑的對(duì)話框，類似于OFFICE中存儲(chǔ)文件時(shí)的對(duì)話框。默認(rèn)情況下，轉(zhuǎn)置端子屬性為無(wú)。因?yàn)榻?jīng)過(guò)創(chuàng)建數(shù)組函數(shù)創(chuàng)建的二維數(shù)組中的數(shù)據(jù)是每行存儲(chǔ)一條曲線數(shù)據(jù)，如果需要在寫入文件時(shí)將其轉(zhuǎn)換為列數(shù)據(jù)，則此處屬性應(yīng)設(shè)置為“是”。文件存儲(chǔ)路徑如下圖所示：圖3文件存儲(chǔ)路徑（5）按給定的程序框圖完成控件與函數(shù)間的連線，同時(shí)為圖中所示的兩個(gè)數(shù)值函數(shù)的輸入端子創(chuàng)建常量，分別為50和2。（6）切換至前面板窗口，單擊工具欄中的運(yùn)行按鈕運(yùn)行程序，會(huì)發(fā)現(xiàn)波形圖中同時(shí)顯示有兩條曲線。其中一條為隨機(jī)數(shù)曲線，另一條為正弦曲線。在100個(gè)點(diǎn)內(nèi)正弦曲線的周期數(shù)與For循環(huán)中在正弦函數(shù)前后進(jìn)行的一些數(shù)值運(yùn)算相關(guān)。為了同時(shí)在波形圖控件中顯示多條曲線，需要將每一條曲線的數(shù)據(jù)利用創(chuàng)建數(shù)組函數(shù)變成一個(gè)二維數(shù)組，原來(lái)的每條曲線的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二維數(shù)組中的一行數(shù)據(jù)。（7）保存此VI程序，并命名該程序?yàn)椤安ㄐ螆D.VI”。該程序