Value Engineering
便携式示波器0引言目前，市场上的数据采集与分析系统大部分是通过数据采集卡与计算机进行数据交换，它的价格较昂贵且和计算机的兼容性较差。声卡是大家比较熟悉的一种计算机配件。我们要用计算机处理声音信号，让计算机发出各种声音，用计算机播放有声的视频节目（VCD ）、电子图书、教学光盘等离不开声卡。从本质上来说，声音是一种连续的波，称为声波。要把声音信号存储到计算机中，必须把波形连续变换的信号（称为模拟信号）转换成数字信号，因为计算机中只能存储数字信号。把模拟信号转换为数字信号一般由对声音信号的采样和转换两步来完成。声卡的性能指标均与声音相关，主要有以下几种：①声卡采样的样本深度：有8位和16位两种。16位声卡比8位声卡声音保真度更高。②声卡的最高采样频率：一般声卡提供了11kHz 、22kHz 的采样率。目前有种更高档的声卡采样频率可达48kHz 。今后也许还会出现更高采样频率的声卡。③是否采用了数字信号处理器：数字信号处理器（Digital signal Processor ，DSP ）是一块单独的专用于处理声音的处理器。带DSP 的声卡要比不带DSP 的声卡快得多，也可以提供更好的音质和更高的速度，不带DSP 的声卡要依赖CPU 完成所有的工作，这不仅降低了计算机的速度也使音质减不少。④是否采用了FM 合成还是采用了波表合成技术来还原MIDI 声音：现在的声卡都支持MIDI(Music Instrument Digital Interface)标准。MIDI 是电子乐器的统一标准。声卡中一般两种不同的方法还原MIDI 声音。FM 是一种用计算机合成音调模拟乐器曲调的技术。这种技术已经比较过时了。波表技术要比FM 合成出，因为声卡不是用计算机的声调去合作音乐，而是在一个波表(一种内部固有的实际录音选择表)中到它需要的乐器，再在样本的基础创作乐器的声音。波表技术能比FM 合成创作出更好、更自 然的声音。
⑤声卡上的CD-ROM 接口类型：大多数声卡提供了一个连接内置CD-ROM 的驱动器接口。带有Multi CD 标志的声卡可接松下、索尼、Mitsumi 三种最流行CD-ROM 驱动器。有的声卡上配有SCSI 标准的CD-ROM 驱动接口，但需要注意的是，并不是所有SCSI 型的CD-ROM 驱动器都能连到所有声卡的SCSI 口上。怎样才能知道是行还是不行呢？很遣憾，只有一条办法，那就是实际连一下试试。⑥有无对Internet 的支持功能：为了搭乘Internet 快车，许多声卡制造商都开始在自己的产品中提供对Internet 的支持。⑦有无内置混音芯片及功放：卡中有内置混音芯片可完成对各种声音进行混合与调节，具有功率放大器，才可以在无源音箱中放音。⑧兼容性：目前，新加坡创新他公的声霸卡以其品质优异而成为市场上的声卡标准，许多声卡以与声霸兼容作为其技术指标之一。
1声卡数据采集与分析系统软件设计
本文设计了一种在Labview 平台下完成的声卡的数据采集与
分析系统。实现数据采集、信号分析及信号发生等功能。Labview 软
件是一种基于图形语言的可视化优秀开发平台，与VC ，
VB 等其它可视化编程语言相比，其函数库丰富、编程简单、直观、调试方便，而且界面开发轻松，界
面风格也与传统仪器相似。以Labview 为基础的数据采集系统主要完成了信号时域分析和频域分析以及信号发生等功能。
1.1示波器的实现如图1、2所示是用声卡实现的单通道示波器，它可以测试信号波形、频谱等。从框图上可以看出，示波器处于连续采集的工作方式。首先需要对声卡的参数进行设置。在SI
Config 处设置的参数见面板。需要注意的是，
如果声卡是16位的，那么将其设置成8位将没有输出。程序中还将缓冲区的大小设置成8192。另外，程序中是使用CASE 结构将声卡参数中的Fs 引出给后面使用的。
经过SI Config 和SI Start 的准备之后，进入循环体。声卡首先将
数据送到缓冲区，SI Read 负责将数据整块读出，放入内存中的用户
数组。
实验表明，这个数据块的大小是缓冲区的一半，即为4096。并且用户数组是一个整数数组，对16位的声卡，数组元素是0~32768
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—作者简介：王丽（1984-），女，陕西榆林人，榆林学院能源工程学院助教，硕
士，研究方向为测控技术与仪器。
基于声卡的便携式数据采集与分析系统设计
System Design of Portable Data Acquisition and Analysis Based on Sound Card
王丽Wang Li
（榆林学院，榆林719000）（Yulin University ，Yulin 719000，China ）
摘要：文章利用声卡作为数据采集设备，用数据分析和处理功能非常强大的工程实用软件Labview 作为软件开发平台，设计了一个低成本、
高性能的数据采集与分析系统。实现了数据采集、信号分析（时域分析和频域分析）及信号发生等多种功能。
Abstract:Article designs a low-cost but high-performance data acquisition and analysis system using the sound card as a data acquisition device,and using LabVIEW with powerful data analysis and pro
cessing functions.It achieves data acquisition,signal analysis (time domain analysis and frequency domain analysis)and a variety of functions such as signal occurring.
关键词：声卡；Labview ；数据采集；信号分析Key words:sound card ；LabVIEW ；data acquisition ；signal analysis
中图分类号：TP392
文献标识码：A
文章编号：1006-4311（2012）
06-0127-02
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