近年来，随着科学技术的飞速发展，信息化日益普及的当代，语音处理是目前最活跃的研究方向之一。它是信息高速公路、多媒体技术、自动化办公、现代通信及职能系统等许多领域中的核心技术。随着DSP技术的发展，我们可以用数字化的方式将声音进行传输、存储、分析、识别、合成等多种操作。音频数据采集伴随着数字语音技术的发展，将越来越普及到我们今后的日常生活，因此对音频数据采集的课题进行研究有着重要意义。

语音信号的发展史跟通信一直有着密不可分的联系，国外的语音信号研究

可以追溯到19世纪。早在1876年美国贝尔就发明了电话，该项发明首次使用了声电、电声信号转换技术实现了远距离的语音传输。1939年成功发明了声码器，这奠定了语音产生模型的基础，是语音信号处理历史上具有划时代意义的发明。1948年美国Haskins实验室研制成功的语音回放机，该仪器可以将手工绘制在薄膜片上的语谱图录自动转换成语音，并且进行语音合成。20世纪50年代对语音产生了系统性的论述。然后伴随着计算机的出现，语音信号的分析工作得以借助电子计算机进行，从此语音信号迈入了飞速发展的阶段。

国内的语音信号研究稍晚于国外，20世纪50年代末期时候才开始利用电子管电路来识别元音，直到80年代开始才在数字语音和信号上有着进一步的发展，并且开始具备基本的研究语音技术的条件。今年来我国的高科技发展计划863将语音识别列入了专门研究的课题，使得国内语音信号技术达到了前所未有的高速发展阶段。在近几年的时间里，语音识别系统在我国的应用越来越广泛，各类产品出现在市场上，但是在短期内我国依旧面临着巨大的挑战，国外一样都在一步步的朝着改进语音技术的方向前进着。

语音信号的数字化一直是通信发展的主要方向之一，对比起模拟信号，数字信号有着许多的优点。主要体现在数字语音比模拟语音具有更好的话音质量、抗干扰能力强、更加的便于存储、易于加密、并且传输的时候节省了带宽。语音信号的处理算法很多，很多实验过程中采用数字滤波器对语音信号进行处理。常用的数字滤波器有IIR数字滤波器和FIR数字滤波器两种，除此以外还有G729编解码以及PCM编码等等。

本课题是基于Labview和计算机声卡的音频数据采集系统设计，通过Labview 强大的可视化编程语言，用灵活的计算机软件代替传统仪器的某些硬件，从而使传统仪器中的一些硬件甚至整台仪器从系统中消失，建议一个属于用户自己的虚拟仪器面板。实际过程中的仪器进行的传统测试实验需要大量的物力人力，并且调试复杂，实验误差大，实验时间长、成本高。借由虚拟仪器模拟操作同样的实验快速、准确、方便且灵活。

2. 研究的基本内容与方案

研究目标为利用计算机声卡对音频信号进行数据采集和存储，在labview平台上设计一个系统实现对采集到的数据进行频谱分析、波形显示、参数测量等功能。

按照研究目标首先需要利用计算机声卡对音频数据进行采集，计算机声卡作为语音信号与计算机的通用接口，主要功能将其所获取的模拟信号转化为数字信号，再经过DSP音效芯片的处理、将该数字信号转化为模拟信号输出。计算机声卡具有MIC IN和LINE IN两个信号输入端，MIC IN端口输入端有高增益放大器，会使信号产生较大失真，因此一般我们选用LINE IN作为信号输入端，声卡采样的频率理论上可以采用48KHz采样频率采集20Hz~20KHz范围的音频信号，但是效果不好，我们选用44.1KHz作为采样频率。声卡采样位数为16位，采样的方式为单声道。

音频信号的处理与分析由labview中提供的多种函数和仪器实现，可选用示波器显示信号的波形，对采集到的音频信号进行频域内的功率谱分析。Labview中对信号的频域分析主要是在对信号进行FFT分析的基础上进行的。labview中也提供了时域分析，数字滤波，如利用butterworth滤波器进行平滑滤波处理。