語音采集與分析系統(tǒng)設(shè)計

Labview程序設(shè)計LabVIEW程序設(shè)計作業(yè)語音采集與分析系統(tǒng)的設(shè)計年級:2016級學(xué)號:***********姓名:*****班級:電力三班任課老師:*****2019年6月目錄一、LabVIEW簡介 2二、設(shè)計要求 2三、軟件設(shè)計 23.1設(shè)計結(jié)果 23.2設(shè)計思路 4四、運行結(jié)果 6五、心得體會 7一、LabVIEW簡介LabVIEW是一種程序開發(fā)環(huán)境，由美國國家儀器（NI）公司研制開發(fā)，類似于C和BASIC開發(fā)環(huán)境，但是LabVIEW與其他計算機語言的顯著區(qū)別是：其他計算機語言都是采用基于文本的語言產(chǎn)生代碼，而LabVIEW使用的是圖形化編輯語言G編寫程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式。LabVIEW軟件是NI設(shè)計平臺的核心，也是開發(fā)測量或控制系統(tǒng)的理想選擇。LabVIEW開發(fā)環(huán)境集成了工程師和科學(xué)家快速構(gòu)建各種應(yīng)用所需的所有工具，旨在幫助工程師和科學(xué)家解決問題、提高生產(chǎn)力和不斷創(chuàng)新。與C和BASIC一樣，LabVIEW也是通用的編程系統(tǒng)，有一個完成任何編程任務(wù)的龐大函數(shù)庫。LabVIEW的函數(shù)庫包括數(shù)據(jù)采集、GPIB、串口控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)存儲等。LabVIEW也有傳統(tǒng)的程序調(diào)試工具，如設(shè)置斷點、以動畫方式顯示數(shù)據(jù)及其子程序（子VI）的結(jié)果、單步執(zhí)行等，便于程序的調(diào)試。二、設(shè)計要求能完成語音信號的采集和保存。每個同學(xué)說出自己的姓名，并可保存及播放該語音文件。能進行語音信號的播放，將1存儲的語音文件進行播放。能對語音信號進行分析和顯示（即能顯示1中語音信號的時域波形和頻域波形）三、軟件設(shè)計3.1設(shè)計結(jié)果采用LabVIEW作為虛擬一起的開發(fā)工具所需要關(guān)注的主要有以下兩個方面：軟件的前面板（界面）的布局。LabVIEW為開發(fā)者提供了大量的前面板空間來實現(xiàn)界面的優(yōu)化，同時也支持開發(fā)者自行創(chuàng)造新的控件，來滿足自身的特別需要。前面板的設(shè)計往往需要符合布局合理、操作方便的設(shè)計要求。（軟件前面板如圖3-1所示）。圖3-1語音采集與分析系統(tǒng)前面板程序框圖的編程實現(xiàn)。它主要包括聲音信號采集和信號播放分析模塊。下面對各功能模塊進行簡要說明。系統(tǒng)主體由聲音信號采集和信號播放分析兩大模塊組成。聲音信號采集模塊可以分為：、音頻配置部分、音頻采集部分、波形顯示部分、文件保存部分、停止部分。此模塊將根據(jù)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的采樣頻率、采樣位數(shù)、采樣數(shù)量來采集聲音數(shù)據(jù)。系統(tǒng)將采集到的聲音數(shù)據(jù)的時域圖像顯示在系統(tǒng)的前置界面，并對這些數(shù)據(jù)進行保存。程序框圖如圖3-2所示.圖3-2聲音信號采集模塊程序框圖信號播放分析模塊可以分為：文件打開部分、頻譜顯示部分、音頻播放部分、文件關(guān)閉部分。此模塊將打開并播放用戶所選擇的預(yù)先錄制好的聲音文件，同時，用戶可以在前面板的選項卡切換以查看所播放聲音文件的幅頻特性和相頻特性，播放完成后，關(guān)閉聲音文件，且在播放過程中，可隨時暫停播放。程序框圖如圖3-3所示。圖3-3信號播放分析模塊程序框圖3.2設(shè)計思路此系統(tǒng)需要實現(xiàn)聲音信號采集和信號播放分析兩種功能，因此選擇使用組合框以及條件結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)功能的選擇。在聲音信號采集模塊中，為了采集到清晰的人聲以及減小雜音的干擾，加入了濾波器對聲音信號進行濾波，相關(guān)控件及濾波器設(shè)置見圖3-3圖3-3濾波器及其參數(shù)設(shè)置為了停止錄音以及播放操作，對兩個功能模塊均使用了while循環(huán)。如圖3-5、3-6所示。圖3-4采集功能while循環(huán)3-5播放功能while循環(huán)使用頻譜測量函數(shù)實現(xiàn)聲音文件的分析幅頻特性與相頻特性并對其進行窗函數(shù)設(shè)置，如圖3-6所示。圖3-6頻譜測量函數(shù)及其參數(shù)設(shè)置四、運行結(jié)果圖4-1聲音信號采集功能運行結(jié)果圖4-2-1信號播放分析運行結(jié)果五、心得體會本次語音采集與分析系統(tǒng)的設(shè)計，讓我更加深入地了解了LabVIEW的工作原理以及控件、函數(shù)的使用，真正將理論與實踐相結(jié)合。在完成這次作業(yè)的過程中，我也發(fā)現(xiàn)了許多平時在理論課程學(xué)習(xí)中沒有發(fā)現(xiàn)的問題。例如，如何正確地調(diào)試程序，遇到運行失敗的情況時該如何解決等問題。我也在解決這些問題的過程中提高了自己的能力。如圖形化編程的