基于Labview的音频分析处理系统开题报告
2021-12-30 21:24:40
全文总字数：4322字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
当今科技飞速发展，音乐无疑是人们主流的娱乐和放松方式之一，如何让一首音乐变得更为悦耳动听，也渐渐成为了人们研究和努力的方向。众所周知，一首音乐本质上就是一连串的音频波形，想让音乐变得悦耳动听，从本质上讲，就是在音频信号做出一些分析和改变。本课题基于对音频信号分析和处理的需求，结合电子测量技术发展的最新阶段——虚拟仪器，探索基于虚拟仪器的音频信号分析处理系统设计方法。
传统的音频分析和处理需要购置各种昂贵的硬件效果器，即使使用软件进行音频处理，也需要购买各种专业的宿主软件和配套的效果器插件。而随着虚拟仪器技术的不断发展，labview已经可以实现对音频的分析和处理。lab view是由美国国家仪器公司（national instruments co.）推出的面向计算机数据采集、测量、控制等领域的虚拟仪器软件开发平台，是一种基于图形化语言（g 语言）来创建应用程序的开发工具。基于lab view 平台，采用普通计算机声卡，即可实现对音频信号的分析处理。本课题所开发的软件具有成本低廉，开发周期短，功能齐全，适用范围广，系统灵活等优点，虽然与专业的数据采集设备相比效果有差距,但能满足音频处理的要求，并能用于音频信号分析方向的工业应用和科研开发工作。
国内外研究现状
1、数字滤波器一个滤波器实质上是一个系统或者网络，它以一种期望的模式有选择的改变信号的波形、幅度-频率或者相位-频率。一般滤波的目的是为了改善一个信号的质量。图 1 给出了一个具有模拟输入信号和输出信号的实时数字滤波器的简化框图。这个带限模拟信号被周期的抽样，且转化成数字x[n]。数字处理器依据滤波器的计算算法，执行滤波运算、把输入序列 x[n]映射到输出系列y[n]。d/a把数字滤波后的输出转化成模拟值，这些模拟值之接着被模拟滤波器平滑，并且消去不想要的高频分量。
2. 研究的基本内容
| 为进行音频信号的分析处理，本课题研究以下内容： 1、基于labview的音频信号滤波器的设计 2、基于labview的音频信号放大器的设计 3、基于labview的音频信号波形显示和频谱显示 4、基于labview的音频信号均衡器的设计 5、基于labview的音频信号降噪处理算法的设计 6、基于labview的音频信号的压缩器的设计 |
7、基于labview的音频信号的失真算法的设计
3. 实施方案、进度安排及预期效果
| 1、实施方案： 本程序分为两个部分，第一个部分是声音信号的采集和预处理，首先通过声卡采集音频信号，将音频以波形的形式传入LabVIEW，并进行滤波、放大等预处理，然后在LabVIEW的前面板进行波形的显示。第二个部分是，将预处理后的音频信号传递给多个模块，分别进行降噪、配合频谱图的EQ调节，滤波，压缩，失真调节、混响等工作。整体流程如图所示。
2月20日——3月28日，完成开题报告和文献翻译； 2月29日——3月6日，完成滤波器的设计 3月6日——3月11日，完成放大器的设计 3月12日——3月15日，完成波形和频谱显示的设计 3月16日——3月21日，及降噪算法的设计 3月22日——3月29日，完成失真算法的设计 3月30日——4月10日，完成均衡器的设计 4月10日——4月16日，完成压缩器的设计 4月16日—— 5月16日，撰写毕业论文，准备答辩。
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4. 参考文献
[1] 孟建良, 杨光兴. 基于 labview 的虚拟音频信号分析仪设计[j]. 微计算机信息, 2009 (13): 116-117.
[2] 王晓锋. 基于虚拟仪器结构的虚拟式音频分析仪设计[d]. 重庆大学, 2002.
[3] 刘恒军. 基于虚拟仪器的音频信号分析系统设计[d]. 山东科技大学, 2011.
